Химическая термодинамика в курсе неорганической химии. Гончаров Е.Г - 27 стр.

      В неравновесной термодинамике большую роль играют так называе-
мые стационарные неравновесные состояния, когда на систему наклады-
ваются постоянно действующие граничные условия, не зависящие от вре-
мени (например, постоянный градиент температур или разность давлений).
В этом случае создаются условия, при которых переменные характеристи-
ки системы также перестают зависеть от времени.
      В этом случае необходимо найти значение параметра, к которому
стремится неравновесная стационарная система. В классической термоди-
намике в состоянии равновесия система характеризуется максимальным
значением энтропии. А в неравновесном стационарном состоянии? Какая
из термодинамических функций состояния достигает своего экстремально-
го значения (максимума или минимума)?
      Для неравновесных процессов второе начало термодинамики сфор-
мулировано в виде неравенства dS>0, означающее, что в такой системе эн-
тропия должна возрастать. В этом случае говорят о скорости увеличения
энтропии σ=dS/dτ, или сокращенно – о производстве энтропии. Тогда вто-
рое начало термодинамики для неравновесных процессов запишется в виде
σ≥0, т.е. производство энтропии отлично от нуля. В то же время в стацио-
нарном состоянии характеристики системы не зависят от времени. Это оз-
начает, что полная энтропия системы не меняется. Как совместить оба эти
обстоятельства? Только при условии, что система отдает ″излишек″ энтро-
пии во внешнюю среду. В неравновесной термодинамике принято считать,
что в систему поступает отрицательная (негэнтропия), компенсирующая
производство энтропии внутри системы. Поток отрицательной энтропии
означает, что из окружающей среды энтропии поступает меньше, чем от-
дается системой обратно в среду за тот же промежуток времени.
      Теперь можно вернуться к поставленному вопросу о термодинамиче-
ской функции, которая достигает своего экстремального значения. Ответ
на этот вопрос дает теорема И. Пригожина, по которой в стационарном не-
равновесном состоянии производство энтропии минимально. Эта теорема о
минимуме производства энтропии отражает внутреннюю устойчивость не-
равновесных систем. Если термодинамическая сила фиксирована и не по-
зволяет системе достичь термодинамического равновесия (то есть состоя-
ния, в котором энтропия не производится), то система стремится к состоя-
нию с минимальным производством энтропии.
                                   27