Нераўнаважная тэрмадынаміка

З пляцоўкі Вікіпедыя
Jump to navigation Jump to search

Тэрмадына́міка нераўнава́жных працэ́саў, нераўнава́жная тэрмадына́міка, ці тэрмадына́міка неабарача́льных працэ́саў — агульная тэорыя макраскапічнага апісання нераўнаважных працэсаў.

Асноўная задача нераўнаважнай тэрмадынамікі — колькаснае вывучэнне нераўнаважных працэсаў для станаў, якія мала адрозніваюцца ад раўнаважных, напрыклад, вызначэнне залежнасці канцэнтрацыі кампанентаў, скорасці, напрамку і іншых параметраў такога працэсу ад знешніх умоў.

На нераўнаважнай тэрмадынаміцы грунтуюцца даследаванні адкрытых сістэм (хімічных і біялагічных, у т.л. жывых арганізмаў), яна дазваляе тлумачыць многія нераўнаважныя з’явы ў гідрагазадынаміцы, электрычных правадніках, напрыклад, тэрмаэлектрычныя з'явы, гальванамагнітныя з'явы, тэрмагальванамагнітныя з’явы.

Неабарачальныя працэсы на аснове тэрмадынамічных меркаванняў вывучаў У. Томсан (лорд Кельвін). Іх паслядоўнае даследаванне пачаў Л. Онсагер. Як самастойная навука тэрмадынаміка нераўнаважных працэсаў пачала развівацца ў працах І. Р. Прыгожына і нідэрландскага фізіка С. Р. дэ Гроата[de].

Сістэмы, у якіх працякаюць нераўнаважныя працэсы, разглядаюцца як суцэльныя асяроддзі, а іх параметры стану — як палявыя пераменныя (неперарыўныя функцыі геаметрычных каардынат і часу). Пры макраскапічным апісанні працэсаў лічаць, што такія сістэмы складаюцца з элементарных аб’ёмаў, кожны з якіх характарызуецца параметрамі стану (тэмпературай, ціскам і іншымі), якія залежаць ад каардынат і часу.

Для колькаснага апісання працэсаў састаўляюцца ўраўненні балансу для элементарных аб’ёмаў на аснове законаў захавання энергіі, імпульсу і масы, а таксама састаўлення ўраўнення балансу энтрапіі і фенаменалагічных ураўненняў працэсаў пераносу, якія звязваюць патокі і тэрмадынамічныя сілы (гл. з'явы пераносу).

Метады нераўнаважнай тэрмадынамікі дазваляюць сфармуляваць для нераўнаважных працэсаў першы і другі законы тэрмадынамікі ў лакальнай форме, атрымаць на аснове агульных прынцыпаў поўную сістэму ўраўненняў пераносу[en] (ураўненняў гідрадынамікі, цеплаправоднасці і дыфузіі) для простых і складаных сістэм з улікам хімічных рэакцый, фазавых ператварэнняў, электрамагнітных сіл і іншых знешніх уздзеянняў.

На Беларусі даследаванні па праблемах тэрмадынамікі нераўнаважных працэсаў пачаты ў 1956 у Інстытуце цепла- і масаабмену НАН Беларусі пад кіраўніцтвам А. В. Лыкава і Т. Л. Перэльмана.

Літаратура[правіць | правіць зыходнік]

  • Тэрмадынаміка нераўнаважных працэсаў // Беларуская энцыклапедыя: У 18 т. Т. 16: Трыпалі — Хвіліна / Рэдкал.: Г. П. Пашкоў і інш. — Мн.: БелЭн, 2003. С. 134.
  • Пригожин И. Введение в термодинамику необратимых процессов: Пер. с англ. М., 1960.
  • Лыков А. В., Михайлов Ю. А. Теория тепло- и массопереноса. М.; Л., 1963.
  • Гроот С. Р. де, Мазур П. Неравновесная термодинамика: Пер. с англ. 1964.
  • Зубарев Д. Н. Неравновесная статистическая термодинамика. М., 1971.
  • Дьярмати И. Неравновесная термодинамика: Пер. с англ. М., 1974.

Спасылкі[правіць | правіць зыходнік]