Термодинамика и статистическая физика. Розман Г.А. - 53 стр.

                                                                       53
может обмениваться с окружающими телами и энергией, и веществом. При
этом системой (или над ней) может совершаться работа. Все компоненты
открытости передаются системе (или от нее) в виде потоков (это новое по-
нятие в термодинамике широко используется в теории поля).Приведем при-
меры, поясняющие понятие “поток”.
     В 1807 году Фурье установил закон энергопередачи при наличии
градиента температуры:
                              T2 − T1
                   ΔQ = − χ           ΔSΔt ,                   (99)
                                 l
где ΔQ - количество энергии, переходящей от тела с температурой T1 к
телу с температурой    T2 за время Δt через площадку ΔS на пути
 l, χ - коэффициент энергопередачи. Знак (-) учитывает, что энергия
самопроизвольно передается от более горячего тела с температурой T1
телу с температурой Т 2 (ΔQ > 0).
     Вводя векторную величину grad T, перепишем формулу (99) так:
                                     r
                   ΔQ = − χ gradT ΔS Δt,                 (100)
       r
где ΔS - символическая запись площадки ΔS , ориентация которой в
                                         r
пространстве определяется ортом нормали n к ней.
     Введем вектор плотности потока:
                   r
                   jT = − χ grad T ,                     (101)
т.е. плотность потока энергии пропорциональна градиенту температу-
ры. Тогда формула (100) запишется так:
                               ΔQ r r
                                   = jT ΔS .
                                Δt
и
                   Δm r r
                       = j D ΔS ,                         (102)
                   Δt
где последняя формула написана для процесса диффузии по аналогии,
Δm
      - количество массы, совершившей диффузию за единицу времени,
Δt
                   r
                   j D = − D0 grad c,                          (103)
D 0 - коэффициент диффузии, с – концентрация диффундирующего ве-