Открыть главное меню

Теорема Онзагера — утверждение о симметричности матрицы феноменологических коэффициентов, связывающей термодинамические потоки, являющиеся количественным описанием необратимых термодинамических явлений и силы, являющиеся количественным описанием причин, вызывающих необратимые термодинамические явления. Названа в честь нобелевского лауреата по химии Ларса Онзагера.

Содержание

ФормулировкаПравить

Пусть имеет место феноменологическое соотношение между термодинамическими потоками   и термодинамическими силами  :

 .

Тогда при соответствующем выборе потоков   и сил   матрица феноменологических коэффициентов должна быть симметричной, то есть[1]:

 .

Эти тождества называются соотношениями Онзагера.

ПоясненияПравить

Предположим, что состояние системы характеризуется известными параметрами (например, давление, температура, концентрация)  . Назовем отклонения от значений при равновесии  , где   — равновесные значения. Изменение энтропии в неравновесном состоянии можно написать в виде:  . Согласно теореме Онсагера, потоки представляют собой производные по времени параметров состояния  , а силы являются:  .

ДоказательствоПравить

Доказательство теоремы Онзагера использует общие методы статистической механики. В основе доказательства лежат три основания: теория флуктуаций, микроскопическая обратимость и гипотеза о затухании флуктуаций[2][3].

ПримечанияПравить

ЛитератураПравить

  • де Гроот С. Р. Термодинамика необратимых процессов. — М.: ГИТТЛ, 1956. — 277 с.
  • Румер Ю. Б., Рывкин М. Ш. Термодинамика, статистическая физика и кинетика. — М.: Наука, 1977. — 552 с.