STEP 13 - Spontaneità e disordine

Possiamo associare il termine 'disordine' in particolare a due importanti discipline presenti nell'ambito ingegneristico e che sono fondamentali ai fini di tutti gli indirizzi scelti, ossia fisica e chimica. Il termine può essere associato anche alla meccanica statistica, alla teoria dei segnali, e molto altro.

In fisica, e in particolare in termodinamica, il disordine è una funzione di stato di un sistema la cui variazione, in una trasformazione che porti il sistema da uno stato iniziale A ad uno finale B, viene calcolata sommando le quantità di calore scambiate dal sistema in una qualsiasi trasformazione reversibile che vada da A a B, divise rispettivamente per le temperature assolute delle sorgenti (in gradi Kelvin) con cui si scambia calore.

In chimica invece, una variazione dell'ordine è una variazione del numero di modi in cui possono essere disposte le particelle che costituiscono il sistema ed è un fattore determinante nella previsione della direzione in cui avviene una trasformazione spontanea. Consideriamo ora il seguente esempio : 

Notiamo che inizialmente i due gas e le rispettive molecole sono separati, ma se i due compartimenti fossero messi in comunicazione, i due gas si mescolerebbero tra loro e sarebbe impossibile tornare spontaneamente alla stabilità precedente. Tale aumento di entropia spontaneo avviene sempre in natura pertanto possiamo dire che le configurazioni ''disordinate'' sono le più probabili e numerose.