Неравновесных процессов теория

Неравновесных процессов теория — 214 [c.240]

Для успешного решения этих задач решающее значение приобретает развитие таких разделов науки, как термодинамика необратимых процессов, теория турбулентного движения неизотермических неоднородных потоков, теория неравновесных процессов, теория движения многофазных многокомпонентных систем с дискретными элементами, а также разработка методов определения и получения экспериментальных данных о физических свойствах веществ при весьма высоких температурах, давлениях и концентрациях. [c.9]

В настоящей, второй книге курса рассматриваются неравновесные системы многих частиц. Изучение таких систем является более сложной задачей. При решении этой задачи также возможны два различных подхода неравновесно-термодинамический и молекулярно-кинетический. Первый подход представляет собой обобщение термодинамики на неравновесные процессы, а второй— исходит из основного уравнения статистической физики — уравнения Лиувилля, частное решение которого уже использовалось в теории равновесных систем. [c.5]

В отЛичие от кинетической теории неравновесная термодинамика, будучи феноменологической теорией, не дает никаких сведений о величине так называемых кинетических коэффициентов— параметров, характеризующих систему при неравновесных процессах. В то же время методы неравновесной термодинамики применимы к широкому классу явлений, статистическая же теория неравновесных процессов развита в настоящее время в основном лишь для разреженных газов. [c.5]

Неравновесная термодинамика является сравнительно молодым и интенсивно развивающимся разделом теоретической физики. Она возникла в результате обобщения классической термодинамики на область малых отклонений системы от равновесия, когда проявляется линейная связь между причиной и следствием того или иного необратимого процесса, как например пропорциональность теплового потока градиенту температуры при теплопроводности. Начало построения термодинамической теории линейных неравновесных процессов принадлежит Л. Онзагеру (1931). В настоящее время эта теория получила статистическое обоснование и широко используется при изучении различных физических явлений. [c.7]

Статистическая теория неравновесных процессов исходит основного уравнения статистической физики — уравнения Лиу-вилля для классических систем или уравнения Неймана для квантовых систем. [c.36]

МЕТОД БОГОЛЮБОВА В ТЕОРИИ НЕРАВНОВЕСНЫХ ПРОЦЕССОВ И РАЗЛИЧНЫЕ СТАДИИ СОКРАЩЕННОГО ОПИСАНИЯ [c.96]

Цепочка уравнений Боголюбова (6.10) для неравновесных функций распределения лежит в основе статистической теории неравновесных процессов. Найдем частное решение этой цепочки уравнений для кинетической стадии эволюции неравновесной системы, определяемой кинетическим уравнением вида (6.12) [c.108]

Как и в равновесной теории, при описании необратимых неравновесных процессов (в частности, приближение статистической системы к состоянию равновесия) важную, принципиальную роль играет статистический предельный переход У->оо, М- оо. [c.179]

В общем случае для любого неравновесного процесса эту теорему о максимальной работе при равновесных процессах можно доказать лишь на основании второго начала термодинамики. [c.29]

При малых отклонениях системы от равновесия проявляется линейная св,. ь между причиной и следствием того или иного необратимого процесса, как, например, пропорциональность теплового потока градиенту температуры при теплопроводности. Начало построения термодинамической теории линейных неравновесных процессов принадлежит Л. Онсагеру (1931). В настоящее время эта теория получила статистическое обоснование и широко используется при изучении различных физических явлений. [c.263]

Термодинамика необратимых процессов делает возможным феноменологическое рассмотрение неравновесных процессов такое рассмотрение, как известно, является наиболее общим и плодотворным. По этой причине приведенные выше основные уравнения для Уу и ф называют феноменологическими. соотношениями термодинамики необратимых процессов, равенство кинетических коэффициентов = уд,у составляет основную теорему термодинамики необратимых процессов. [c.340]

Хотя второй закон термодинамики, сформулированный в середине XIX в., содержал принципиальную возможность приложения термодинамического подхода к описанию неравновесных процессов, основное применение термодинамики до недавнего времени ограничивалось исследованием равновесных свойств вещества. В последние десятилетия ведется интенсивное развитие неравновесной термодинамики, представляющей макроскопическую теорию необратимых процессов, протекающих в природе. [c.3]

Выводом соотношения (8.19) и нахождением обобщенных сил, собственно, исчерпываются возможности термодинамики при рассмотрении неравновесных процессов. Дальнейшее развитие теории связано с выходящими за предела классической термодинамики [c.198]

Эти замечания показывают, что в настоящее время поставлена проблема создания общей теории неравновесных процессов. Термодинамика необратимых процессов и теория цепных процессов являются ее важнейшими разделами, находящими приложение в различных областях физики, химии и биологии. Появление новых исследований и монографий по этим разделам теории необратимых процессов представляет поэтому значительный интерес. [c.13]

НЕРАВНОВЕСНОЕ СОСТОЯНИЕ — в термодинамике состояние системы, выведенной из состояния равновесия термодинамического, в статистич. физике — из состояния равновесия статистического одно из основных понятий термодинамики неравновесных процессов и статистич. теории неравновесных процессов кинетики физической). [c.328]

ПЕРЕНОСА ЯВЛЕНИЯ — неравновесные процессы, в результате к-рых в физ. системе происходит пространственный перенос электрич. заряда, вещества, импульса, энергии, энтропии или к.-л. др. физ. величины. Общую феноменологич, теорию П. я., применимую к любой системе (газообразной, жидкой или твёрдой), даёт термодинамика неравновесных процессов. Более детально П. я. изучает кинетика физическая. П. я. в газах рассматриваются на основе кинетической теории газов с помощью кинетического уравнения Больцмана для ф-ции распределения молекул П. я. в мета.т-лах — на основе кинетич. ур-ния для электронов в металле перенос энергии в непроводящих кристаллах — с помощью кинетич. ур-ния для фононов кристаллич. решётки. Общая теория П. я. развивается в неравновесной статистич. механике на основе Лиувилля уравнения для ф-ции распределения всех частиц, из к-рых состоит система (см. Грина — Кубо формулы). [c.572]

Процессы, возникающие в системах, выведенных из состояния термодинамич. равновесия, необратимы и изучаются в статистич. теории неравновесных процессов (эта теория вместе с термодинамикой неравновесных процессов образует кинетику физическую). В принципе, если ф-ция [c.315]

Квантовая статистич. теория равновесных процессов построена в столь же законченной форме, как и классическая. Заложены также основы квантовой статистич. теории неравновесных процессов. Ур-ние, описывающее неравновесные процессы в квантовой системе и называемое осн. кинетич. ур-нием, позволяет в принципе проследить за эволюцией во времени вероятности распределения по квантовым состояниям системы. [c.317]

Одной из физических причин возникновения конкуренции может служить следствие уменьшения вероятности присоединения частиц к кластерам и наступление момента недостаточности количества выделенной при этом системой теплоты для выполнения принципа взаимности Онзагера или принцип противодействия. Принцип взаимности Онзагера является важным положением теории неравновесных процессов, по которому в результате действия на систему одной какой-либо внешней силы в системе появляются внутренние силы, направленные на компенсацию действия внешней силы. Так, например, наличие в газовой смеси температурного градиента ведет к образованию в системе градиента концентрации (термодиффузия, эффект Соре) и градиента давления, которые стремятся сгладить температурный градиент. Алалогичным образом наложение температурного градиента на проводник, по которому течет электрический ток, вызывает появление дополнительного градиента потенциала (явление Томсона). [c.90]

Одной из физических причин возникновения конкуренции может служить следствие уменьшения вероятности присоединения частиц к кластерам и наступление момента недостаточности количества выделенной при этом системой теплоты для выполнения принципа взаимности Онзагера или принцип противодействия. Принцип взаимности Онзагера является важным положением теории неравновесных процессов, по которому в результате действия на систему одной какой-либо внешней силы в системе появля- [c.133]

Полученное соотношение (7.61) позволило Больцману пойти дальше и трактовать функцию —кН как энтропию 5 не только равновесного, но и неравновесного газа, а Я-теорему Больцма на — как статистическое обоснование второго начала термодинамики для неравновесных процессов. Такая интерпретация Я-тео-ремы вызвала возражения И. Лошмидта (1876) и ученика М. Планка Э. Цермело (1896). [c.122]

Фундаментальные законы, совокупность которых составляет аксиомы термодинамики, называются началами термодинамики. Не все эти законы одинаковы по своему физическому значению и общности однако они эквивалентны в том емысле, что каждый из них является независимой аксиомой, которая не может быть иеключена при поетроении термодинамики. По этой причине тепловую теорему Нернста, а возможно и условие взаимности Онза-гера, лежащее в оенове термодинамического описания неравновесных процессов, следует рассматривать как начала термодинамики и именовать таковыми к ним же, естественно, относится и рассмотренное в гл. 1 нулевое начало термодинамики. [c.26]

В учебном пособии изложены основы термодинамической теории многокомпонентных гомогенных н гетерогенных систем и ее приложения к растворам неэлектролитов. Рассмотрена термодинамическая теория идеальных, бесконечно разбавленных и неидеальных растворов. Даны основы термодинамической теории фазовых равновесий, коллнгативных свойств растворов, термодинамической теории устойчивости. Описаны теория флуктуаций, влияние флуктуаций на свойства растворов и их взаимосвязь с необратимыми процессами. Рассмотрены элементы термодинамики неравновесных процессов. [c.2]

Соотношения (8.22) — (8.24) выражают одно из положений теории Онзагера, представляющей собой линейный вариант терчоди-намики неравновесных процессов. Существенно, что уравнения (8.22)—(8.24) записаны для произвольного начального равновесного состояния. Поэтому величины hk и R k представляют собой функции параметров, характеризующих равновесное состояние системы. В рамках феноменологической теории явный вид коэффициентов Lik и Rm не расшифровывается, они вводятся формально как соответствующие коэффициенты пропорциональности в линейных соотношениях, связывающих потоки и силы. Они находятся из опыта, а их физический смысл можно выяснить в рамках молекулярно-кинетической либо статистической теории. [c.200]

Результаты исследований позволяют объяснить эффект безызнос-ности на основе законов неравновесной термодинамики и теории образования структур при неравновесных процессах. Согласно термодинамике неравновесных процессов новые структуры могут появляться в природе в тех случаях, ко1 да выполняются следующие четыре необходимых условия I) система является термодинамически открытой, т.е. может обмениваться веществом и (или) энергией со средой 2) динамические уравнения системы нелинейны 3) отклонение от равновесия превышает критическое значение 4) микроскопические процессы происходят коопе-рированно (согласованно) (59, 71] Названные условия могут быть реализованы в некоторых трибосистемах, которые при определенных условиях обладают свойствами открытых термодинамических систем, а микроскопические физико-химические процессы при трении происходят коопериропанно и ведут к возникновению и самоорганизации структур, связанных с производством отрицательной энтропии и увеличением упорядоченности системы. Установлено, что свойства открытой термодинамической системы и самоорганизация структур присуп и трибо-системам в условиях избирательного переноса при трении, [c.142]

В статистич. физике А. т. входит в каноническое распределение Гиббса /=Z exp(—HikT), где Н — ф-ция Гамильтона системы, Z — статистич. интеграл. В статистич. теории неравновесных процессов А. т, вводится с помощью локально-равновесного распределения, подобного распределению Гиббса, но с А. т., зависящей от пространственных координат и времени. [c.10]

К. ф. включает в себя кинетическую теорию газов из нейтральных атомов пли молекул, статистич, теорию неравновесных процессов в плазме, теорию явлений переноса в твёрдых телах (диэлектриках, металлах и полупроводниках) и жидкостях, кинетику магн. процессов и теорию кинетич. явлений, связанных с прохождением быстрых частиц через вещество. К ней же относятся теория процессов переноса в квантовых жидкостях и снерхпроводниках и кинетика фазовых переходов. [c.354]

Молекулы в газах движутся почти свободно в промежутках между столкновениями, приводящими к резкому изменению их скоростей. Время столкновения значительно меньше ср. времени пробега молекул газа между столкновениями, поэтому теория неравновесных процессов в газах значительно проще, чем в жидкостях или твердых телах. Наблюдаемые физ. характеристики га ш представляют собой результат усреднённого движения всех ого молекул. Для вычисления этих характеристик нужно знать распределение молекул газа 110 скоростям и пространств, координатам, т. е. знать ф цию распределения f(v,r,t). Произведение f v, г, l)dvdr определяет вероятное число молекул, находящихся в момент Бремени t в элементе объёма dr = dxdydz около точки г и обладающих скоростями в пределах dv =dVxdL, dv2 вблизи значения v. Плотность частиц [c.359]

Для описания сильно неравновесных процессов К. у. для плазмы уже недостаточны, т.к. существенными оказываются крупномасштабные флуктуации распределений частиц и напряжённостей поля. Простейшим примером их учёта служат ур-ния квазилинейной теории плазмы, используемые для описания слабой турбулентности плаамы. [c.362]

Осн. разделы теории К. и волн — теория устойчивости линеаризованных систем, теория параметрич. систем и адиабатич. инвариантов, теория автоколебательных и автоволновых процессов, теория ударных волн и солитонов, кинетика К. и волн в системах с большим числом степеней свободы, теория стохастич. систем — систем со сложной динамикой. Если классич. теория К. и волн имела дело в основном с детерминированными системами и поэтому изучала, как правило, лишь регулярные (периодич.) К, и волны, то в последнее время усилился интерес к статистич. задачам, связанным с анализом процессов рождения статистики в детерминированных системах. В этой части, а также в части исследования сложных колебательных и волновых структур в неравновесных средах современная теория К. и волн перекрывается с синергетикой. [c.400]

Пространственно-временные К. ф. применяют в теория неравновесных процессов, т. к. через них выражается реакция системы на внеш. возмущении и, следовательно, восприимчивости (см. Грина функция). помощи пространственно-временных К. ф. потоков энергии, импульса или числа частиц можно вычислить кинетич. коэффициенты (см. Грина — Кубо формцлл). Простраиственно-времснные К. ф. позволяют выразить когерентные и некогереитпые составляющие дифференциального эфф. сечения рассеяния нейтронов в среде, что является важным методом экспериы. исследования К. ф. [c.466]

НСАГЕРА TEOPEMA (принцип Онсагера) — одна из оси. теорем термодинамики неравновесных процессов, устанавливающая свойства симметрии кинетических коаффициентов. Доказана Л. Онсагерои в 1931. Кинетич. коэф. определяют как коэф, в линейных соотношениях между термодинамич. силами Ак и потоками [c.409]

В теории неравновесных процессов важную роль играет понятие неполного Р. С. (квазиравновес-ного состояния), при к-ром Параметры системы зависят от времени (эта зависимость может быть слабой). Применяется также понятие локального Р. с., при к-ром темп-ра и хим. потенциал в малом элементе объёма (содержащем большое число частиц и движущемся с гидродинамич. скоростью) зависят от временя и пространственных координат (см. Локальное термодинамическое равновесие). Это понятие служит основой для гидродинамич, описания неравновесных состояний. [c.195]

В классич. термодинамике изучают состояния теплового равновесия и равновесные (протекающие бесконечно медленно) процессы. Время явно не входит в осн. ур-ния термодинамики. Впоследствии (начиная с 30-х гг. 20 в.) была создана термодинамика неравновесных процессов. Состояние в этой теории определяется через плотность, давление, темп-ру, энтропию и др. величины (локальные тер-модинамич. параметры), рассматриваемые как ф-ции координат и времени. Для них записываются ур-ния переноса массы, энергии, импульса, описывающие эволюцию состояния системы с течением времени (ур-ния диффузии и теплопроводности, Навье — Стокса уравнения). Эти ур-ния выражают локальные (т. е. справедливые для данного бесконечно малого элемента объёма) законы сохранения указанных физ. величин. [c.315]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...