ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Взаимодействие термодинамических процессов и линейные соотношения Онзагера из "Термодинамика для химиков" Все термодинамические процессы характеризуются собственными значениями скорости и движущей силы. Однако если в системе одновременно протекает несколько термодинамических процессов, процессы могут взаимодействовать друг с другом. В результате скорость каждого из них, иными словами, поток каждого термодинамического параметра будет зависеть не только от своей термодинамической силы, но и от движущих сил всех других процессов, происходящих в системе. Данное заключение о возможности взаимовлияния и, следовательно, взаимодействия различных необратимых термодинамических процессов является принципиальным для термодинамики неравновесных процессов. В частности, ею многих случаях оно позволяет достаточно корректно описывать сложные и/или трудно интерпретируемые другим способом явления. [c.323] Существенно, что значения могут быть отличны от нуля лишь в ситуации, когда взаимодействующие силы XJ имеют одинаковую тензорную размерность (являются, например, либо скалярными, либо векторными величинами). [c.324] Данное положительно определенное квадратичное выражение называют диссипативной функцией Рэлея—Онзагера. [c.325] Существенно, что знак недиагональных коэффициентов взаимности может быть произвольным. [c.325] Размерности термодинамических сил и коэффициентов следует подбирать таким образом, чтобы размерности правой и левой частей в выражениях типа (17.5) совпадали (например, Дж/с). [c.325] Очевидно, что в обсуждаемом линейном приближении скорость производства энтропии (или, что то же, диссипации энергии) можно выразить и как квадратичную функцию потоков J . [c.326] Приведенные выше соотношения взаимности Онзагера играют важную роль в термодинамике неравновесньЕХ процессов и, кроме того, находят непосредственное использование в анализе некоторых свойств мембранных, каталитических и биологических систем вблизи термодинамического равновесия. Так, используя эти отношения и экспериментально определяя значения коэффициентов можно установить количественную взаимосвязь между одновременно протекающими в системе процессами даже в отсутствие детальной информации о механизме рассматриваемых процессов. [c.326] В ряде случаев (например, для сопряженных химических реакций) коэффициенты взаимности можно вычислить, исходя из конкретного механизма рассматриваемого процесса. Однако нередко для проведения качественного анализа эти коэффициенты используют и в качестве феноменологических. Существенно, что для химически реакционноспособных систем, находящихся вдали от термодинамического равновесия, феноменологические уравнения взаимности Онзагера следует записывать в несколько модифицированном виде (см. разд. 17.3.2). [c.326] Вернуться к основной статье