ВУЗ:
Составители:
Рубрика:
- 25 -
ганизм в состояние с низкой энергией и высокой энтропией, в результате
чего организм погибает.
Понятие о неравновесной термодинамике
(термодинамике неравновесных процессов)
Термодинамика необратимых (неравновесных) процессов является
обобщением классической (равновесной) термодинамики и феноменоло-
гической кинетики. В ее создании большая заслуга голландско-
бельгийской школы и, в частности, бельгийского физика русского проис-
хождения Ильи Пригожина, которому в 1977 году была присуждена Но-
белевская премия по химии:
″За вклад в теорию неравновесной термоди-
намики, в особенности в теорию диссипативных структур, и за ее приме-
нение в химии и биологии
″.
Чем же отличается неравновесная термодинамика от равновесной?
Вспомним, что в равновесной термодинамике рассматриваются системы,
находящиеся в состоянии равновесия и изучаются процессы, протекаю-
щие через непрерывную последовательность равновесных состояний. Все
выводы равновесной термодинамики не включают фактор времени и, та-
ким образом, не дают никакой информации о скорости процесса (только о
его направлении).
Термодинамика неравновесных процессов изучает системы, в кото-
рых существуют градиенты параметров (градиент температуры, плотности
и т.д.). Например, в потоке газа его плотность, скорость и температура ме-
няются от точки к точке. Существование этих градиентов и приводит к
переносу массы и энергии. Возникающие процессы переноса стараются
выровнять неоднородности в распределении плотности, скорости и тем-
пературы, приближая систему к равновесию. В результате этого в системе
образуются потоки. Так, градиент температуры вызывает поток тепла,
градиент плотности – поток массы и т.д. Упомянутые градиенты называют
обобщенными термодинамическими силами
, и, таким образом, неравно-
весные системы характеризуются не только набором термодинамических
параметров, но и скоростью их изменения во времени или пространстве.
В неравновесной термодинамике большую роль играют так назы-
ваемые стационарные неравновесные состояния
, когда на систему накла-
дываются постоянно действующие граничные условия, не зависящие от
- 25 -
ганизм в состояние с низкой энергией и высокой энтропией, в результате
чего организм погибает.
Понятие о неравновесной термодинамике
(термодинамике неравновесных процессов)
Термодинамика необратимых (неравновесных) процессов является
обобщением классической (равновесной) термодинамики и феноменоло-
гической кинетики. В ее создании большая заслуга голландско-
бельгийской школы и, в частности, бельгийского физика русского проис-
хождения Ильи Пригожина, которому в 1977 году была присуждена Но-
белевская премия по химии: ″За вклад в теорию неравновесной термоди-
намики, в особенности в теорию диссипативных структур, и за ее приме-
нение в химии и биологии″.
Чем же отличается неравновесная термодинамика от равновесной?
Вспомним, что в равновесной термодинамике рассматриваются системы,
находящиеся в состоянии равновесия и изучаются процессы, протекаю-
щие через непрерывную последовательность равновесных состояний. Все
выводы равновесной термодинамики не включают фактор времени и, та-
ким образом, не дают никакой информации о скорости процесса (только о
его направлении).
Термодинамика неравновесных процессов изучает системы, в кото-
рых существуют градиенты параметров (градиент температуры, плотности
и т.д.). Например, в потоке газа его плотность, скорость и температура ме-
няются от точки к точке. Существование этих градиентов и приводит к
переносу массы и энергии. Возникающие процессы переноса стараются
выровнять неоднородности в распределении плотности, скорости и тем-
пературы, приближая систему к равновесию. В результате этого в системе
образуются потоки. Так, градиент температуры вызывает поток тепла,
градиент плотности поток массы и т.д. Упомянутые градиенты называют
обобщенными термодинамическими силами, и, таким образом, неравно-
весные системы характеризуются не только набором термодинамических
параметров, но и скоростью их изменения во времени или пространстве.
В неравновесной термодинамике большую роль играют так назы-
ваемые стационарные неравновесные состояния, когда на систему накла-
дываются постоянно действующие граничные условия, не зависящие от
