Производство энтропии - прирост энтропии в физ. системе за единицу времени в результате протекающих в ней неравновесных
процессов; одно из осн. понятий термодинамики
неравновесных процессов. П. э., | отнесённое к единице объёма, наз. локальным
производством энтропии. Если термодинамич. силы(градиенты
температуры, концентраций компонентов или их хим. потенциалов, массовой скорости,
а в гетерогенных системах - конечные разности термодинамич. параметров) создают
в системе сопряжённые им потоки
(теплоты,
вещества, импульса и др.), то локальное производство энтропии в такой неравновесной системе
где n - число независимых действующих
термодинамич. сил. Полное производство энтропии равно интегралу от s по объёму системы.
Если термодинамич. силы и потоки постоянны в пространстве, то полное П. э. отличается
от локального лишь множителем, равным объёму системы.
Потоки связаны
с вызывающими их термодинамич. силами
линейными
соотношениями
где-
онсагеровские кинетические коэффициенты.
Следовательно, производство энтропии
т. е. выражается квадратичной формой от термодинамических сил.
Производство энтропии отлично от нуля и положительно для необратимых
процессов (критерий необратимости 0).
В стационарном состоянии производство энтропии минимально (Пригожина теорема ).Конкретное
выражение для входящих в производство энтропии кинетич. коэф. через потенциалы взаимодействия
частиц определяется методами неравновесной ста-тистич. механики или кинетической
теории газов. В случае теплопроводности П. э. пропорционально квадрату градиента
температуры и коэф. теплопроводности, в случае вязкого сдвигового течения - квадрату
градиента скорости и сдвиговой вязкости, в случае диффузии - квадрату градиента
концентрации и коэф. диффузии.
Д. Н. Зубарев,
|
![]() |