Онсагера теорема
 
а б в г д е ж з и й к л м н о п р с т у ф х ц ч ш щ ъ ы ь э ю я
 

Онсагера теорема

Онсагера теорема, одна из основных теорем термодинамики неравновесных процессов, установлена в 1931 Л. Онсагером. В термодинамических системах, в которых имеются градиенты температуры, концентраций компонентов, химических потенциалов, возникают необратимые процессы теплопроводности, диффузии, химических реакций. Эти процессы характеризуются тепловыми и диффузионными потоками, скоростями химических реакций и т.д. Они называются общим термином «потоки» и обозначаются Ji, а вызывающие их причины (отклонения термодинамических параметров от равновесных значений) — термодинамическими силами (Хк). Связь между Ji и Хк, если термодинамические силы малы, записывают в виде линейных уравнений

загрузка...

 (i = 1, 2, …, m) ,(1)

где кинетические коэффициенты Lik определяют вклад различных термодинамических сил Хк в создание потока Ji. Соотношения (1) иногда называют феноменологическими уравнениями, a Lik феноменологический коэффициент; значения Lik рассчитывают или находят опытным путём. Термодинамические потоки и силы могут быть скалярами (случай объёмной вязкости), векторами (теплопроводность, диффузия) и тензорами (сдвиговая вязкость).

  Согласно О. т., если нет магнитного поля и вращения системы как целого, то

Lik = Lki . (2)

  В том же случае, когда на систему действует внешнее магнитное поле Н или система вращается с угловой скоростью w,

Lik (H) = Lki (–H), Lik (w) = Lki (– w). (3)

  Соотношения симметрии (2) и (3), которые иногда называют соотношениями взаимности Онсагера, устанавливают связь между кинетическим коэффициентом при т. н. перекрёстных процессах (например, между коэффициентом термодиффузии и коэффициентом Дюфура эффекта, обратного термодиффузии). В отсутствие магнитного поля и вращения эти коэффициенты равны между собой, в частности равны кинетическому коэффициенту для перекрёстных химических реакций.

  Лит.: Гроот С. Р. де, Термодинамика необратимых процессов, пер.(перевод) с англ.(английский), М., 1956; Денбиг К., Термодинамика стационарных необратимых процессов, пер.(перевод) с англ.(английский), М., 1954; Зубарев Д. Н., Неравновесная статистическая термодинамика, М., 1971.

  Д. Н. Зубарев.