Розрахунок функції виробництва ентропії в процесах дифузії за наявності хімічних реакцій

Abstract

Однiєю з основних задач термодинамiки незворотних процесiв як польової теорiї є отримання концентрацiйної залежностi iнтенсивностi виробництва ентропiї в системi для рiзноманiтних незворотних процесiв, що в нiй протiкають. Для цього необхiдним є знання макроскопiчних законiв збереження в локальнiй формi, в якi входять такi величини, як потоки речовини, тепла, iмпульсу. В роботi проведено дослiдження виробництва ентропiї в обмежених системах за наявностi процесiв дифузiї для розчинiв рiзних типiв у рамках лiнiйної термодинамiки незворотних процесiв, зокрема розглянуто загальне рiвняння для швидкостi виробництва ентропiї за наявностi процесiв дифузiї, а також побудовано модель, яка описує виробництво ентропiї в плоскопаралельному шарi з осмотичними граничними умовами.

Одной из основных задач термодинамики необратимых процессов как полевой теории является получение концентрационной зависимости интенсивности производства энтропии в системе для различных протекающих в ней необратимых процессов. Для этого необходимо знание макроскопических законов сохранения в локальной форме, куда входят такие величины, как потоки вещества, тепла, импульса. В работе исследовано производство энтропии в ограниченных системах при протекании процессов диффузии для разных типов растворов в рамках линейной термодинамики необратимых процессов. В частности, рассмотрено общее уравнение для скорости производства энтропии при протекании процессов диффузии, а также построена модель, описывающая производство энтропии в плоскопараллельном слое с осмотическими краевыми условиями.

Evaluation of the dependence of the entropy production intensity on the concentration in different processes running in a system is one of the main tasks of the nonequilibrium thermodynamics as a field theory. To do this, it is necessary to know the macroscopic conservation laws in their local form that includes such quantities as the substance, heat, and momentum flows. We study the entropy production in bounded systems with regard for the diffusion processes for various solutions within the thermodynamics of irreversible processes. The general equation for the entropy production rate with regard for the diffusion is derived. A model describing the entropy production in a planeparallel layer under the osmotic boundary conditions is introduced.