Казахского государственного женского педагогического университета
жүктеу/скачать 6,41 Mb. Pdf көрінісі
|
| i
L – называются кинетическими коэффициентами. Наиболее общие закономерности неравновесных процессов описываются уравнением баланса (второй закон термодинамики). В неравновесных процессах энтропия не сохраняется, ее эволюция определяет направление процесса, качественные изменения свойств системы. Энтропия малого участка системы изменяется как следствие взаимодействия с соседними участками, так и за счет процессов, протекающих внутри его. Поэтому можно говорить о том, что энтропия поступает в систему из окружающей среды и производится в ней самой. Скорость поступления энтропии описывается плотностью потока энтропии S j , а скорость возникновения энтропии описывается плотностью источника энтропии s , т.е. производством энтропии. Так как энтропия в изолированной системе может только возрастать, то . 0 s В общем случае уравнение баланса энтропии в каждой точке неравновесной системы имеет следующий вид [4,5]: t r s t r s j di t t r S V , , , , (2.1) где t r, – координата и время. Функция t r, всегда положительна и вносит вклад к росту энтропии за счет диссипативных (необратимых) процессов. Вид s j S , определяется из Қазақ мемлекеттік қыздар педагогикалық университетінің Хабаршысы № 1 (77), 2019 75 вышеуказанных законов сохранения. Термодинамический метод не позволяет найти кинетические коэффициенты теоретически. Они определяются или экспериментально, или рассчитываются методами статистической физики. Определение k i L облегчается благодаря постулату, введенному в термодинамику Л.Онсагером [6]: матрица кинетических коэффициентов является симметричной: ik k i L L . (2.2) Согласно этим соотношениям взаимности Онсагера, вытекает, что всегда существует явление, обратное какому–либо «перекрестному» процессу. Пусть градиент температуры в системе вызывает прямой процесс – теплопроводность. Однако наличие градиента температуры в системе является одной из причин переноса вещества. Это есть «перекрестному» процесс – термодиффузия. Тогда следует предположить существование явления, обратного термодиффузии. Это предсказываемое явление должно состоять в том, чтобы градиент плотности (или химического потенциала) приводил бы к потоку теплоты и, как следствие, к появлению разности температур. А такой процесс действительно наблюдается на опыте. Согласно Л.Онсагеру, равенство (2.2) выполняется при определенном выборе потоков и сил, т.е. они должны удовлетворять формуле, которая называется законом производства энтропии: s i i i X L , (2.3) где s – плотность источников энтропии, т.е. производство энтропии. Соотношение, связывающее плотность газа с потенциальной энергией молекул газа называется формулой Больцмана: жүктеу/скачать 6,41 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|