«Производство энтропии»

Энтропия, возникающая в физической системе за единицу времени в результате протекающих в ней неравновесных процессов (См. Неравновесные процессы).П. э., отнесённое к единице объёма, называется локальным.

Если термодинамические силы X_i (например, Градиенты температуры, концентраций компонентов или их химических потенциалов, массовой скорости, а в гетерогенных системах (См. Гетерогенная система)— конечные разности термодинамических параметров) создают в системе сопряжённые им потоки J_i (теплоты, вещества, импульса и др.), то локальное П. э. σв такой неравновесной системе равно

где m — число действующих термодинамических сил. Полное П. э. равно интегралу от σ по объёму системы. Если термодинамические потоки и силы постоянны в пространстве, то полное П. э. отличается от локального лишь множителем, равным объёму системы. Потоки J_i связаны с вызывающими их термодинамическими силами X_i линейными соотношениями

где L_ik— кинетические коэффициенты (см. Онсагера теорема). Следовательно, П. э.

т. е. является квадратичной формой (См. Квадратичная форма) от термодинамических сил.

П. э. отлично от нуля и положительно для необратимых процессов (Критерий необратимости σ ≠ 0). В стационарном состоянии П. э. минимально (Пригожина теорема). Конкретное выражение для входящих в П. э. кинетических коэффициентов через потенциалы взаимодействия частиц определяется методами неравновесной статистической термодинамики.

Лит. см. при ст. Термодинамика неравновесных процессов.

Д. Н. Зубарев

ПРОИЗВОДСТВО ЭНТРОПИИ

прирост энтропии в физ. системе за ед. времени в результате протекающих в ней неравновесных процессов. П. э., отнесённое к ед. объёма, наз. л о к а л ь н ы м П. э. Если термодинамич. силы Xi (градиенты темп-ры, концентраций компонентов или их хим. потенциалов, массовой скорости, а в гетерогенных системах — конечные разности термодинамич. параметров) создают в системе сопряжённые им потоки Ji (теплоты, в-ва, импульса и др.), то локальное П. э. s в такой неравновесной системе равно:

s=Smi=1XiJi. (1)

где т — число действующих термодинамич. сил. Полное П. э. равно интегралу от а по объёму системы. Если термодинамич. потоки и силы постоянны в пр-ве, то полное П. э. отличается от локального лишь множителем, равным объёму системы.

Потоки Ji связаны с вызывающими их термодинамич. силами Xi линейными соотношениями:

Ji=Smk=1LikXk, (2)

где Lik—онсагеровские кинетич. коэффициенты (см. ОНСАГЕРА ТЕОРЕМА). Следовательно, П. э.

s=SikXiLikXk, (3)

т. е. выражается квадратичной формой от термодинамич. сил.

П. э. отлично от нуля и положительно для необратимых процессов (критерий необратимости s?0). В стационарном состоянии П. э. минимально (Пригожина теорема). Конкретное выражение для входящих в П. э. кинетич. коэфф. через потенциалы вз-ствия ч-ц определяется методами неравновесной статистич. термодинамики. В случае теплопроводности П. э. пропорц. квадрату градиента темп-ры и коэфф. теплопроводности, в случае вязкого течения — квадрату градиента скорости и сдвиговой вязкости.

,

см. Термодинамика необратимых процессов.