Онсагера теорема

Онсагера теорема , одна з основних теорем термодинаміки нерівноважних процесів, встановлена в 1931 Л. Онсагером . У термодинамічних системах, в яких є градієнти температури, концентрацій компонентів, хімічних потенціалів, виникають необоротні процеси теплопровідності, дифузії, хімічних реакцій. Ці процеси характеризуються тепловими і дифузійними потоками, швидкостями хімічних реакцій і т.д. Вони називаються загальним терміном «потоки» і позначаються J _i , а зухвалі їх причини (відхилення термодинамічних параметрів від рівноважних значень) — термодинамічними силами ( Х _до ). Зв'язок між J _i і Х _до якщо термодинамічні сили малі, записують у вигляді лінійних рівнянь

 ( i = 1, 2 ., m ),(1)

де кінетичні коефіцієнти L _ik визначають вклад різних термодинамічних сил Х _до в створення потоку J _i . Співвідношення (1) інколи називають феноменологічними рівняннями, а L _ik — феноменологічний коефіцієнт; значення L _ik розраховують або знаходять дослідним дорогою. Термодинамічні потоки і сили можуть бути скалярами (випадок об'ємній в'язкості ), векторами ( теплопровідність, дифузія ) і тензорами (сдвіговая в'язкість ).

  Згідно О. т., якщо немає магнітного поля і обертання системи як цілого, то

L _ik = L _ki . (2)

  В тому ж випадку, коли на систему діє зовнішнє магнітне поле Н або система обертається з кутовою швидкістю w,

L _ik ( H ) = L _ki (– H ), L _ik (w) = L _ki (– w). (3)

  Співвідношення симетрії (2) і (3), які інколи називають співвідношеннями взаємності Онсагера, встановлюють зв'язок між кінетичним коефіцієнтом при т.з. перехресних процесах (наприклад, між коефіцієнтом термодифузії і коефіцієнтом Дюфура ефекту, зворотного термодифузії). У відсутність магнітного поля і обертання ці коефіцієнти рівні між собою, зокрема дорівнюють кінетичному коефіцієнту для перехресних хімічних реакцій.

  Літ .: Гроот С. Р. де, Термодинаміка необоротних процесів, пер.(переведення) з англ.(англійський), М., 1956; Денбіг До., Термодинаміка стаціонарних необоротних процесів, пер.(переведення) з англ.(англійський), М., 1954; Зубарев Д. Н., Нерівноважна статистична термодинаміка, М., 1971.

  Д. Н. Зубарев.