Дюфура эффект (термодиффузионный эффект) - появление теплового потока вследствие градиента концентрации в бинарной
системе газов или жидкостей. Необратимый процесс, обратный термодиффузии.
Открыт Л. Дюфуром (L. Dufour) в 1872, подробно исследован
К.Клузиусом(К.Сlusius) и Л. Вальдманом(L. Waldmann) в 1942-49. Тепловой
поток Jq, возникающий при пост. давлении вследствие градиента концентрации nc1 и температуры nТ, равен:
где l - коэф. теплопроводности, D'' - коэф. Дюфура, r1 - плотность первого компонента, (mc11=(дm1/дc1)T, (m1
- хим. потенциал первого компонента. Появление производной хим.
потенциала по концентрации связано с тем, что в линейных соотношениях
Онсагера (см. Онсагера теорема)термодинамич. силы пропорц. градиентам хим. потенциалов. Величину b = r1Tmc11D'' называют коэф. диффузионного термоэффекта.
Кроме теплового потока в такой бинарной системе возникает и поток массы (диффузия): где D' - коэф. термодиффузии, D - коэф. диффузии; величина KT = c1c2TD'/D
наз. термодиффузионным отношением. Д. э. и перенос массы наз.
перекрёстными процессами. Согласно теореме Онсагера, коэф. Дюфура и
коэф. термодиффузии равны: D''=D' (соотношение Онсагера).
Значения коэф. Дюфура (и соответственно коэф. термодиффузии) могут быть
как положительными, так и отрицательными, но при этом всегда
что следует из положительности производства энтропии и условия
термодинамич. устойчивости. В стационарном состоянии, когда диффузионный
поток обращается в нуль,
это отношение наз. коэффициентом Соре и в жидких и газовых смесях имеет порядок величины 10-3-10-5 К-1. Т. о., зная значение D, можно определить D', а следовательно, и D''. Для жидкостей D''~10-8- 10-10 см/с-К, для газов D''~10-4- 10-6см2/с-К.
Коэф. D'' можно измерить и непосредственно по
градиенту температуры, возникающему при смешивании разл. жидкостей или газов:
где DT - макс. разность температур разл. жидких или газообразных веществ,
имевших до смешивания одинаковую температуру. В газах DT порядка неск. К, а
жидкостях в 104 раз меньше. Эти результаты подтверждают соотношение Онсагера.
Литература по эффекту Дюфура
Гроот С. д е, Мазур П., Неравновесная термодинамика, пер. с англ., М., 1964, гл. 11:
Xаазе Р., Термодинамика необратимых процессов, пер. с нем., М., 1907, гл. 4.
Знаете ли Вы, что, как и всякая идолопоклонническая религия, релятивизм представляет собой инструмент идеологического подчинения одних людей другим с помощью абсолютно бессовестной манипуляции их психикой для достижения интересов определенных групп людей, стоящих у руля этой воровской машины? Подробнее читайте в FAQ по эфирной физике.
