Методы, основанные на термодинамике необратимых процессов

Чрезвычайное значение центробежного поля для физики и физической химии основано на том факте, что в ультрацентрифугах, сконструированных впервые Сведбергом (1924), можно достигнуть ускорений примерно до 10 g. При этих условиях седиментационное равновесие, не имеющее значения в поле тяготения, используется для того, чтобы либо разделить компоненты смеси (препаративная ультрацентрифуга), либо по уравнению (54.8) определить молекулярный вес (аналитическая ультрацентрифуга). По экспериментальным причинам для последней цели используют почти исключительно измерение скорости седиментации. Теория этого последнего метода основана на термодинамике необратимых процессов. Поэтому не будем здесь останавливаться на подробностях и отошлем читателя к специальным учебникам. [c.282]

Общий метод Лагранжа в термодинамике необрати.мых процессов был разработан автором в 1954 г. Л. А-1]. Более подробное обсуждение выводов из этой теории проведено в работе (Л. А-2]. Такая формулировка термодинамики необратимых процессов с помощью уравнений Лагранл а и соответствующих вариационных принципов основана на введении нового термодинамического потенциала для систем с неравномерной температурой, а также диссипативной функции, выведенной из соотношений взаимности Онзагера. Этот подход применим для широкого круга явлений механики вязких и вязкоупругих сред, а также в термодинамике, физической химии и электродинамике. [c.192]

Имя И. Пригожина — одного из создателей неравновесной термодинамики — хорошо известно советским читателям по ранее переведенным его работам. Данная книга, написанная в соавторстве с П. Гленсдорфом, — первая в мировой литературе монография, посвященная вопросам нелинейной термодинамики необратимых процессов. В нее входит изложение основ классической неравновесной термодинамики, вариационного метода для нелинейных задач и их приложение к вопросам гидродинамической устойчивости, химическим реакциям и биологии. [c.4]

Основными задачами теории, описывающей вязкоупругое поведение полимеров, является установление зависимости этих параметров от частоты и температуры, а также зависимости от химического строения и физической структуры. Существует несколько способов описания вязкоупругих свойств полимеров [1]. Одни из них основаны на использовании механических или электрических моделей, т. е. на применении методов электромеханической аналогии, другие — на использовании уравнений последействия Больцмана — Вольтерры [2, 3]. Один из возможных способов описания вязкоупругого поведения полимеров основан на теории упругости и некоторых представлениях термодинамики необратимых процессов [4]. [c.238]

Методы исследования равновесных и неравновесных состояний макроскопических систем существенно различны. Первая группа методов разрабатывается в рамках равновесной статистической физики, или статистической термодинамики. Второй группой методов занимается неравновесная статистическая физика, или статистическая кинетика, которую иногда также называют статистической термодинамикой необратимых процессов или неравновесной статистической термодинамикой. Отметим, что два названных раздела статистической физики к настоящему времени разработаны не в одинаковой степени. Если статистическая термодинамика представляет собой завершенную в целом теорию, то статистическая кинетика еще далека от своего завершения и пока в ней получили развитие в основном те методы, которые основаны на попытках перенесения некоторых идей статистической термодинамики. В связи с этим первая часть книги посвящена изложению методов исследования равновесных состояний макроскопических систем. Этот материал необходим для понимания сущности ряда важнейших методов статистической кинетики, которые используются во второй части книги при теоретическом анализе явлений переноса в процессах химической технологии, [c.45]

Многие теоретич, и прикладные проблемы X. т. требуют для своего решения вычисления термодинамич. св-в в-в методами статистической термодинамики. Эти методы основаны на использовании микроскопич. характеристик системы, получаемых гл. обр. из спектральных данных, т. е. пугем, совершенно не зависимым от описанного выше калориметрич. метода. Хорошее совпадение значений энтропии в-ва, полученных статистич. расчетом и калориметрич. измерениями, является надежным подтверждением правильности обоих методов. Классич. X. т. дает полное количеств, описание равновесных (обратимых) процессов. Для неравновесных процессов она устанавливает лишь неравенства, к-рые указывают возможное направление этих процессов. Количеств, изучение неравновесных процессов - осн. задача термодинамики необратимых процессов-, в частности, для систем с хим. р-цией и диффузиеи компонентов возможно определение скоростей процессов в зависимости от внеш. условий, объяснение возникающих пространственных и (или) временных структур (см. Самоорганизация в физ.-хим. системах). [c.237]

Процессы переноса, так же как и другие явления, можно рассматривать как на основе феноменологической, так и молекулярной теорий. Феноменологическая теория описывает наблкхдаемые явления на основе соотношений между макроскопически измеряемыми величинами. В этом отношении ее методы аналогичны методам термодинамики и основаны на термодинамике необратимых процессов. Феноменологические теории обычно отвечают нашим требованиям в случае их применения в инженерном деле и других практических областях однако они не позволяют детально изучить механизм процессов переноса. Напротив, используя молекулярные теории, можно постараться изучить именно механизм этих процессов. В молекулярных теориях явлений переноса делается попытка вывести законы, управляющие этими процессами, на основе свойств и молекулярной структуры данной среды с применением кинетической и статистической теории вещества. В гидродинамических теориях явлений переноса в некотором смысле проявляются характерные черты как феноменологических, так и молекулярных теорий. [c.14]

До недавнего времени электрохимическая термодинамика ограничивалась рассмотрением гальванических элементов с электролитами ионной проводимости. Рас шйрение теории на системы с электролитами смешанной проводимости (ионной и электронно-дырочной), как этого требовала практика, было впервые чыполнено К. Вагнером. Разработанная им теория основана на допущениях,. имеющих частный характер, что, по-видимому, вы зывает ее несоответствие с некоторыми экспериментами. Эти особенности теории Вагнера стимулировали пересмотр методов трактовки гальванических элементок и создание теории, основанной на более общих принципах. Книга посвящена исследованию гальванических элемен тов с электролитами произвольной проводимости методами термодинамики необратимых процессов. [c.5]

Несмотря на очевидность того, что большинство биологических процессов протекает вдали от состояния равновесия, многие считают, что известные методы классической равновесной термодинамики в сочетании с соответствуюш,им кинетическим анализом достаточны для рассмотрения этих явлений. Примерами, такой позиции изобилует биофизическая литература. Поэтому, вероятно, полезно сказать несколько слов о том, почему эта точка зрения неверна. Как отметил много лет назад При-гожин, классическая термодинамика как метод макроскопического описания энергетики биологических процессов имеет серьезные ограничения. Этот метод основан на рассмотрении равновесных состояний и на концепции обратимых процессов (гипотетические идеальные процессы, которые протекают без нарушения равновесия и, следовательно, без прироста энтропии). Вопрос о длительности перехода из одного состояния в другое находится вне компетенции классического метода. В противоположность этому неравновесная термодинамика, яв-ляюш,аяся дальнейшим развитием термодинамического метода, основана на рассмотрении состояний, удаленных от равновесия, и сопутствуюш,их необратимых процессов (реальных процессов, в которых производится энтропия). Необходимое условие рассмотрения таких процессов — учет временного фактора в явном виде. [c.9]