Quali sistemi in cui le variabili termodinam. non varino nel tempo non si trovano in uno stato di equilibrio?

Question

Ho trovato su un'enciclopedia, alla voce "termodinamica, leggi della", la seguente affermazione:

"Perché un sistema si trovi in uno stato di equilibrio è necessario (ma non sufficiente) che le sue variabili termodinamiche non cambino nel tempo."

Dal momento che in alcuni testi trovo scritto che lo stato di equilibrio di un sistema è caratterizzato dal fatto che ci sia equilibrio meccanico, chimico e termico, quindi dal fatto che le variabili termodinamiche non mutino nel tempo, non capisco perché nella frase succitata tale condizione sia necessaria ma non sufficiente.

Pertanto, la mia domanda è: quali sistemi in cui le variabili termodinamiche non varino nel tempo non si trovano in uno stato di equilibrio?

Per favore, nessuno è in grado di aiutarmi? :(

Answer 1

Le variabili termodinamiche sono temperatura, pressione e volume.
L'equilibrio termodinamico richiede anche l'equilibrio meccanico (oltre a quello chimico e termico), che di certo non ha a che fare con quelle 3 variabili.
Quindi un esempio potrebbe essere un bicchiere pieno di acqua e sale (il sale man mano si deposita..)
oppure una palla che rotola... ossia qualsiasi oggetto che non sia in equilibrio meccanico
Spero di non sbagliarmi stavolta!!

Answer 2

Prendi ad esempio una stufa elettrica, o un ferro da stiro lasciato acceso in una stanza enorme (magari in cui un condizionatore d'aria assicura un ricambio costante e una temperatura costante dell'aria): in entrambi i casi si ha una resistenza percorsa da corrente, che si trova a una temperatura costante ma maggiore rispetto all'ambiente circostante. Una certa potenza viene dissipata, c'e` un flusso di calore continuo (ma stazionario) tra la resistenza e l'aria circostante. Il sistema non e` in equilibrio termodinamico, ma e` in uno stato stazionario, perche` tutte le variabili macroscopiche non dipendono dal tempo.
Naturalmente l'esempio che ho fatto non e` perfetto, ma e` perfettamente immaginabile (e realizzabile) un sistema stazionario ma non in equilibrio termodinamico. Basta che ci sia un flusso di calore o di materia stazionario.

Answer 3

Non credo che esistano sistemi in equilibrio con variabili che mutano nel tempo; al massimo sistemi quasi in equilibrio con variabili che cambiano così lentamente da potersi considerare in equilibrio per tempi non lunghi: credo si chiamino "quasi stabili".
Per farti capire ti faccio l' esempio di una bombola di gas con un foro talmente piccolo che permette la fuoriuscita solamente di una molecola di gas alla volta; le variabili del gas (pressione, massa, etc..) cambiano talmente lentamente che per tempi non lunghi si possono considerare costanti.