1.6. Энтропия неравновесных состояний

evgeniirudnyi — 24.04.2025

Утверждение Ильи Пригожина из Нобелевской лекции 1977 года будет хорошей отправной точкой для завершения рассмотрения классической термодинамики:

'я хочу обратить ваше внимание на тот факт, что через 150 лет после того, как второй закон был сформулирован, он все еще представляет собой скорее программу, чем четко очерченную теорию в обычном смысле этого понятия. Действительно, единственное, что второй закон говорит точно о производстве энтропии,— знак этой величины. Не определена даже область справедливости неравенства. Это обстоятельство — одна из главных причин того, почему применение термодинамики, по существу, ограничено анализом равновесных процессов.'

Пригожин выше рассматривает неравновесную термодинамику. Он считает, что должна быть разработана единая теория, в которой классическая термодинамика является частным случаем. Однако этот идеал остался незавершенным, причем существуют разные варианты неравновесной термодинамики. Поэтому в моем рассмотрении классическая термодинамика и неравновесная термодинамика будут рассматриваться как разные теории. Основное отличие заключается в отсутствии времени в явном виде в классической термодинамике. Включение времени начинается с уравнений процессов переноса механики сплошных сред; неравновесная термодинамика объединяет эти уравнения с неравенством Клаузиуса, что приводит к появлению производства энтропии.

Важно отметить, что термин неравновесное состояние имеет ряд значений; лучше говорить о иерархии неравновесных состояний и поэтому важно более точно специфицировать, что понимается под неравновесным состоянием. Ниже в том числе будут разобраны примеры, которые покажут относительность терминов равновесное и неравновесное состояние. Отмечу, что рассмотрение статистической механики в следующих частях книги приведет к расширению иерархии неравновесных состояний - там появятся неравновесные состояния за рамками неравновесных состояний на уровне механики сплошных сред.

Мы начнем обсуждение с энтропии в классической термодинамики, включая неравновесные состояния в прерывных системах. В классической термодинамики нет времени в явном виде и таким образом нет производства энтропии. Следующий шаг - переход к включению времени в явном виде. На этом этапе рассмотрим процессы переноса в механике сплошных сред и предлагаемые переходы к неравновесной термодинамики. Это позволит лучше понять и правильно позиционировать утверждение Пригожина. В конце главы будут рассмотрены границы применимости классической термодинамики.

Оставить комментарий

Популярные посты:

maximus

Накопление через Финуслуги: как выбрать счет под краткосрочные цели, подключить автопополнение и напоминания

what_2_wear

Элегантные кожаные туфли на устойчивом каблуке

mirabella_2014

В мире интересного

vodnik_t

Тверь. Музей В. М. Сидорова "На тёплой земле". Глава I. Основная экспозиция.

magman67

Таиланд стремится к железнодорожному сообщению с Китаем

delyagin

Ошибаться можно, врать нельзя — почему СР не поддержала новые нормы ОМС

tasha_jardinier

Осенняя кухня: яблочный пирог

fenster99

фото-загадка

bmpd

Новая эмиратская бронированная машина Sweihan

• Ранее
• Архив