Примеры статей
Необратимые процессы
Необратимые процессы, физические процессы, которые могут самопроизвольно протекать только в одном определённом направлении. К ним относятся: процессы диффузии, теплопроводности, термодиффузии, вязкого…
Кинетика физическая
Кинетика физическая, теория неравновесных макроскопических процессов, то есть процессов, возникающих в системах, выведенных из состояния теплового (термодинамического) равновесия. К К. ф. можно…
Градиент (вектор)
Градиент (от лат. gradiens, род. падеж gradientis -шагающий), вектор, показывающий направление наискорейшего изменения некоторой величины, значение которой меняется от одной точки пространства к…
Электропроводность (физич.)
Электропроводность, электрическая проводимость, проводимость, способность тела пропускать электрический ток под воздействием электрического поля, а также физическая величина, количественно…
Диффузия
Диффузия (от лат. diffusio - распространение, растекание), взаимное проникновение соприкасающихся веществ друг в друга вследствие теплового движения частиц вещества. Д. происходит в направлении…
Теплопроводность
Теплопроводность, один из видов переноса теплоты (энергии теплового движения микрочастиц) от более нагретых частей тела к менее нагретым, приводящий к выравниванию температуры. При Т. перенос энергии…
Вязкость
Вязкость, внутреннее трение, свойство текучих тел (жидкостей и газов) оказывать сопротивление перемещению одной их части относительно другой. В. твёрдых тел обладает рядом специфических особенностей и…
Термодиффузия
Термодиффузия (термическая, или тепловая, диффузия), перенос компонент газовых смесей или растворов под влиянием градиента температуры. Если разность температур поддерживается постоянной, то…
Дюфура эффект
Дюфура эффект, Дюфора эффект, явление, обратное термодиффузии. Если двум различным химически невзаимодействующим газам или жидкостям, которые первоначально находились при одинаковой температуре, дать…
Гальваномагнитные явления
Гальваномагнитные явления, совокупность явлений, связанных с действием магнитного поля на электрические (гальванические) свойства твёрдых проводников (металлов и полупроводников), по которым течёт ток…
Термомагнитные явления
Термомагнитные явления, группа явлений, связанных с влиянием магнитного поля на электрические и тепловые свойства проводников и полупроводников, в которых существует градиент температуры. Т. я., как и…
Онсагера теорема
Онсагера теорема, одна из основных теорем термодинамики неравновесных процессов, установлена в 1931 Л. Онсагером. В термодинамических системах, в которых имеются градиенты температуры, концентраций…
Гетерогенная система
Гетерогенная система (от греч. heterogenes - разнородный), неоднородная физико-химическая система, состоящая из различных по физическим свойствам или химическому составу частей (различных фаз). Одна…
Мембрана
Мембрана (от лат. membrana - кожица, перепонка), гибкая тонкая плёнка, приведённая внешними силами в состояние натяжения и обладающая вследствие этого упругостью. От М. следует отличать пластинку…
Кинетическая теория газов
Кинетическая теория газов, раздел теоретической физики, исследующий статистическими методами свойства газов на основе представлений о молекулярном строении газа и определенном законе взаимодействия…
Кинетическое уравнение Больцмана
Кинетическое уравнение Больцмана, уравнение для функции распределения f (n, r, t) молекул газа по скоростям n и координатам r (в зависимости от времени t), описывающее неравновесные процессы в газах…
Фонон
Фонон (от греч. phone - звук), квант колебательного движения атомов кристалла. Колебания атомов кристалла благодаря взаимодействию между ними распространяются по кристаллу в виде волн, каждую из…
Термодинамика неравновесных процессов
Термодинамика неравновесных процессов, общая теория макроскопического описания неравновесных процессов. Она называется также неравновесной термодинамикой или термодинамикой необратимых процессов…
Термодинамика неравновесных процессов
Термодинамика неравновесных процессов, общая теория макроскопического описания неравновесных процессов. Она называется также неравновесной термодинамикой или термодинамикой необратимых процессов…
Переноса явления
Переноса явления, кинетические процессы, необратимые процессы, в результате которых в физической системе происходит пространственный перенос электрического заряда, массы, импульса, энергии, энтропии или какой-либо др. физической величины. П. я. описываются кинетическими уравнениями (см. Кинетика физическая).
Причины П. я.— действие внешнего электрического поля, наличие пространственных неоднородностей состава, температуры или средней скорости движения частиц системы. Перенос физической величины происходит в направлении, обратном градиенту этой величины. П. я. приближают систему к состоянию равновесия.
К П. я. относятся: электропроводность — перенос электрического заряда под действием внешнего электрического поля; диффузия — перенос вещества (компонента смеси) при наличии в системе градиента его концентрации; теплопроводность — перенос теплоты вследствие градиента температуры; вязкое течение (см. Вязкость) — перенос импульса, связанный с градиентом средней массовой скорости. Перенос вещества вследствие градиента температуры — термодиффузию и обратный ей Дюфура эффект, гальваномагнитные явления и термомагнитные явления называются перекрёстными процессами, так как здесь градиент одной величины вызывает перенос др. физической величины. При определённых условиях для перекрёстных процессов выполняется Онсагера теорема.
Приведённые примеры относятся к П. я. в гомогенных системах, внутри которых отсутствуют поверхности раздела.
П. я. происходят также в гетерогенных системах, состоящих из гомогенных частей (подсистем), отделённых друг от друга или естественными поверхностями раздела (как жидкость и её пар), или полупроницаемыми мембранами.
При появлении в гетерогенной системе разности (перепада) электрического потенциала, давления, температуры между подсистемами возникают необратимые потоки заряда, массы и теплоты. К подобным П. я. относятся: электрокинетические явления — перенос заряда и массы из-за перепада электрического потенциала и давления: термомеханические эффекты — перенос теплоты и массы из-за перепада температуры и давления, в частности механокалорический эффект — перенос теплоты, вызванный разностью давлений.
П. я. в газах изучает кинетическая теория газов на основе кинетического уравнения Больцмана для функции распределения частиц; П. я. в металлах — на основе кинетического уравнения для электронов в металлах; перенос энергии в непроводящих кристаллах — с помощью кинетического уравнения для фононов кристаллической решётки.
Общую феноменологическую теорию П. я., применимую к любой системе (газообразной, жидкой или твёрдой), даёт термодинамика неравновесных процессов. С 1950—60-х гг. теория П. я. интенсивно разрабатывается на основе неравновесной статистической механики.
Лит. см. при ст. Термодинамика неравновесных процессов.
Д. Н. Зубарев.