Il fissaidee

Come mai la termodinamica dà ragione del comportamento dei corpi macroscopici sulla base di così pochi principi generali? Soprattutto, perché la termodinamica è in grado di descrivere i processi irreversibili, giustificando in tal modo l’esistenza di una “freccia del tempo” che le leggi della meccanica non prevede in alcun modo?

Il segreto sta proprio nel fatto che la termodinamica si occupa di sistemi costituiti da un numero enorme di atomi o molecole: ricordiamo infatti che una mole di ogni sostanza, ossia un numero di grammi pari alla sua massa molecolare, contiene infatti \( 6,22 × 10^{23} \)molecole, un numero stratosferico che è detto numero di Avogadro. 

Cercare di descrivere il moto di ciascuna di queste molecole con le leggi della meccanica è ovviamente un’impresa impossibile, ma per di più non ci direbbe nulla su quelle grandezze “collettive” come la temperatura (e anche l’entropia) che abbiamo incontrato nello studio della termodinamica. L’unica alternativa è ricorrere ad un approccio statistico, cercando di ottenere almeno i valori medi, o al più la distribuzione statistica dei valori di grandezze meccaniche quali, ad esempio per un gas, l’energia cinetica delle molecole o la forza media che esercitano sulle pareti del contenitore.