Локальное термодинамическое равновесие. РЕАЛЬНАЯ ФИЗИКА. Глоссарий по физике

Локальное термодинамическое равновесие - одно из осн. понятий термодинамики неравновесных процессов и механики сплошных сред; равновесие в очень малых (элементарных) объёмах среды, содержащих всё же столь большое число частиц (молекул, атомов, ионов и др.), что состояние среды в этих физически бесконечно малых объёмах можно характеризовать температурой Т(х), хим. потенциалами

(х)и др. термоди-намич. параметрами, но не постоянными, как при полном равновесии, а зависящими от пространств. координат х и времени. Ещё один параметр Л. т. р.- гидро-динамич. скорость и (х) - характеризует скорость движения центра масс элемента среды. При Л. т. р. элементов среды состояние среды в целом неравновесно. Если малые элементы среды рассматривать приближённо как термодинамически равновесные подсистемы и учитывать обмен энергией, импульсом и веществом между ними на основе ур-ний баланса, то задачи термодинамики неравновесных процессов решаются методами термодинамики и механики. В состоянии Л. т. р. плотность энтропии s(z)на единицу массы является функцией плотности внутр. энергии

и концентраций компонентов с_k (x), такой же, как и в состоянии равновесия термодинамического. Термодинамич. равенства остаются справедливыми для элемента среды при движении вдоль пути его центра масс:

Статистич. физика позволяет уточнить понятие локального термодинамического равновесия и указать пределы его применимости. Понятию локального термодинамического равновесия соответствует локально равновесная функция распределения f плотности энергии, импульса и массы, к-рая отвечает максимуму информационной энтропии при заданных ср. значениях этих величин как функций координат и времени:

где Z - статистич. сумма,

(х) - динамич. переменные (функции координат и импульсов всех частиц системы), соответствующие плотности энергии (в системе координат, движущейся с гидродинамич. скоростью) и плотности массы. При помощи такой функции распределения можно определить понятие энтропии неравновесного состояния как энтропии такого локально равновесного состояния, к-рое характеризуется теми же значениями плотностей энергии, импульса и массы, что и рассматриваемое неравновесное состояние. Однако локально равновесное распределение позволяет получать лишь ур-ния т. н. идеальной гидродинамики, в к-рых не учитываются необратимые процессы. Для получения ур-ний гидродинамики, учитывающих необратимые процессы теплопроводности, вязкости и диффузии (т. е. переноса явления ),требуется обращаться к кинетич. ур-нию для газов (см. Кинетика физическая)или к Лиувилля уравнению, справедливому для любой среды, и искать такие их решения, к-рые зависят от координат и времени лишь через ср. значения параметров, определяющих неравновесное состояние. В результате получается неравновесная функция распределения, к-рая позволяет вывести все ур-ния, описывающие процессы переноса энергии, импульса и вещества (ур-ния диффузии, теплопроводности и Навье - Стокса уравнения).

Литература по локальному термодинамическому равновесию

Знаете ли Вы, что релятивизм (СТО и ОТО) не является истинной наукой? - Истинная наука обязательно опирается на причинность и законы природы, данные нам в физических явлениях (фактах). В отличие от этого СТО и ОТО построены на аксиоматических постулатах, то есть принципиально недоказуемых догматах, в которые обязаны верить последователи этих учений. То есть релятивизм есть форма религии, культа, раздуваемого политической машиной мифического авторитета Эйнштейна и верных его последователей, возводимых в ранг святых от релятивистской физики. Подробнее читайте в FAQ по эфирной физике.