20230

Співвідношення Онзагера

Доклад

Физика

Співвідношення Онзагера. Теорія Онзагера – одна з основних теорем термодинаміки незворотних процесів встановлена в 1931р. Згідно з теоремою Онзагера якщо немає магнітного поля і обертання системи як цілого то =2. Якщо ж на систему діє зовнішнє магнітне поле Н і система обертається зі швидкістю ω то 3 Це пов’язано з тим що сила Лоренца і Коріоліса не змінюються при зміні напрямку швидкості частинок лише в тому випадку якщо одночасно змінюється на протилежне напрямок магнітного поля або відповідно швидкості обертання ця властивість...

Украинкский

2013-07-25

35.5 KB

18 чел.

14.Співвідношення Онзагера.

Теорія Онзагера – одна з основних теорем термодинаміки незворотних процесів, встановлена в 1931р. Американським фізиком Онзагером.

В термодинамічних системах, в яких існують градієнти температури, концентрації компонентів, хімічних потенціалів  та ін., виникають незворотні процеси теплопровідності, дифузії, хімічних реакцій і тому подібне.

Наприклад:  ,

Ці процеси характеризуються тепловими та дифузійними потоками, швидкостями хімічних реакцій і т.п. Вони наз. загальним терміном „ПОТОКИ” (позначаються ), а причини що їх викликають (відхилення термодинамічних параметрів від рівноважних значень) – термодинамічними силами ().

Зв’язок між  та , якщо термодинамічні сили малі, записується у вигляді лінійних рівнянь:

- онзагеровські кінетичні коефіцієнти, які визначають внесок різноманітних термодинамічних сил ХК у створення потоку .

Співвідношення (1) іноді називають феноменологічним рівнянням а - феноменологічними коефіцієнтами. Значення  розраховують або знаходять дослідним шляхом.. Термодинамічні потоки та сили можуть бути скалярними (у випадку об’ємної в’язкості), векторами (при теплопровідності чи дифузії) і тензорами (при зсувній в’язкості).

Згідно з теоремою Онзагера, якщо немає магнітного поля і обертання системи як цілого, то =(2).

Якщо ж  на систему діє зовнішнє магнітне поле Н і система обертається зі швидкістю ω, то

 (3)

Це пов’язано з тим , що сила Лоренца і Коріоліса не змінюються при зміні напрямку швидкості частинок лише в тому випадку, якщо одночасно змінюється на протилежне напрямок магнітного поля або відповідно швидкості обертання (ця властивість використовується при виведенні теореми Онзагера). Співвідношення симетрії (2) та  (3), які іноді називаються співвідношеннями взаємності Онзагера, встановлюють зв’язок між кінетичними коефіцієнтами при так званих перехресних процесах, наприклад між коефіцієнтами термодифузії і коефіцієнтами Дюфура (зворотна термодифузія.)

Теорема Онзагера є наслідком мікроскопічної оборотності руху частинок (яка виражається в інваріантності рівнянь руху частинок с-ми відносно оборотності часу) з врахуванням змін напрямку магнітного поля. Крім цього Онзагер при виводі своєї теореми використовував загальну теорію флуктуацій.

 Теорія Онзагера використовується для опису термоелектричних явищ: ефект Зеєбека ( виникнення градієнта потенціалу внаслідок виникнення градієнту температури за відсутності струму), ефект Пельтьє ( явище переходу між двома різними провідниками при ізотермічних умовах, тобто, коли градієнт Т=0), ефект Соре ( виникнення потоку маси речовини під впливом градієнта температури), ефект Дюфура (виникнення потоку тепла під впливом градієнта концентрації).


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

33231. Энергосбережение 13.85 KB
  В четырехпроводной системе при несимметричной нагрузке необходимо включение трех ваттметров обмотки напряжений которых включаются между нулевым и соответствующим линейным проводом. Каждый ваттметр измеряет мощность одной фазы и суммарная мощность трехфазной системы равна сумме показаний трех ваттметров т. В трехпроводной системе при несимметричной нагрузке наиболее часто используют схему двух ваттметров которая не может быть использована в четырехпроводной системе. В схеме двух ваттметров обмотки напряжений каждого ваттметра соединены с...
33232. СОЕДИНЕНИЕ ЗВЕЗДОЙ И ТЕУГОЛЬНИК 14.55 KB
  ТРЕУГОЛЬНИК Треугольник такое соединение когда конец первой фазы соединяется с началом второй фазы конец второй фазы с началом третьей а конец третьей фазы соединяется с началом первой Обмотки трехфазного генератора могут быть соединены и другим способом: если конец первой обмотки соединить с началом второй конец второй обмотки с началом третьей и конец третьей с началом первой получим соединение треугольником. Соединение треугольником выполняется таким образом чтобы конец фазы А был соединен с началом фазы В конец фазы В...
33233. Шунт 13.32 KB
  Устройство и принципы работы датчиков движения и присутствия Датчики движения и присутствия автоматически включают выключают освещение в помещении в зависимости от интенсивности естественного потока света и или присутствия людей. Датчики движения более просты по конструкции и реагируют только на активные движения например идущего человека.
33234. Электрическая цепь, Устройство трансформатора 13.12 KB
  Электрической цепью называется совокупность устройств и объектов образующих путь для электрического тока электромагнитные процессы в которых могут быть описаны с помощью понятий об электрическом токе ЭДС электродвижущая сила и электрическом напряжении. trnsformo преобразовывать это статическое электромагнитное устройство имеющее две или более индуктивно связанных обмоток на какомлибо магнитопроводе и предназначенное для преобразования посредством электромагнитной индукции одной или нескольких систем напряжений переменного тока в...
33235. Зако́н О́ма 13.08 KB
  закон Ома для полной цепи: сила тока в полной цепи равна электродвижущей силе источника деленной на сумму сопротивлений однородного и неоднородного участков цепи.
33236. Последовательное и параллельное соединения в электротехнике 13.47 KB
  Режим при котором вторичная обмотка трансформатора разомкнута а на зажимы первичной обмотки подано переменное напряжение называется холостым ходом трансформатора. Если к первичной обмотке подвести напряжение U1 по ней потечет ток который обозначим I0. Магнитный поток Ф возбуждаемый первичной обмоткой индуктирует во вторичной обмотке э. Тот же самый магнитный поток индуктирует в первичной обмотке э.
33237. Первый закон Кирхгофа 13.56 KB
  2Сердечник статора набирается из стальных пластин толщиной 035 или 05 мм. В продольные пазы статора укладывают проводники его обмотки которые соответствующим образом соединяют между собой образуя трехфазную систему. Для подключения обмоток статора к трехфазной сети они могут быть соединены звездой или треугольником что дает возможность включать двигатель в сеть с двумя различными линейными напряжениями. Для более низких напряжений указанных на щитке обмотки статора соединяются в треугольник для более высоких в звезду.
33238. Работа электрического тока 13.09 KB
  Мощность электрического тока показывает работу тока совершенную в единицу времени и равна отношению совершенной работы ко времени в течение которого эта работа была совершена.
33239. Второй закон Кирхгофа 13.06 KB
  В любом замкнутом контуре электрической цепи алгебраическая сумма ЭДС равна алгебраической сумме падений напряжений на всех его участках