Онсагера теорема

О́нсагера теорема

Одна из основных теорем термодинамики (См. Термодинамика) неравновесных процессов (См. Неравновесные процессы), 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

Онсагера теорема (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 (См. Объёмная вязкость)), 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 ω,

Lik (H) = Lki (–H), Lik (ω) = Lki (– ω). (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 (См. Термодиффузия) 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. с англ., М., 1956; Денбиг К., Термодинамика стационарных необратимых процессов, пер. с англ., М., 1954; Зубарев Д. Н., Неравновесная статистическая термодинамика, М., 1971.

Д. Н. Зубарев.

Источник: Большая советская энциклопедия на Gufo.me


Значения в других словарях

  1. ОНСАГЕРА ТЕОРЕМА — Одна из осн. теорем термодинамики неравновесных процессов; установлена в 1931 амер. физиком Л. Онсагером (L. Onsager). В термодинамич. системах, в к-рых имеются градиенты темп-ры, концентраций компонентов, хим. потенциалов и др. Физический энциклопедический словарь
  2. ОНСАГЕРА ТЕОРЕМА — ОНСАГЕРА ТЕОРЕМА (соотношение взаимности) — сформулированная Л. Онсагером (1931) теорема термодинамики неравновесных процессов, устанавливающая связь между кинетическими коэффициентами... Большой энциклопедический словарь
  3. Онсагера теорема — ОНСАГЕРА ТЕОРЕМА, см. термодинамика необратимых процессов. Химическая энциклопедия