Ne amintim că starea sistemului este numită starea de echilibru. dacă în această stare toți parametrii sistemului au valori limitate și rămân constante pentru orice perioadă de timp în condiții externe constante. Sistemul poate fi eliminat din echilibru prin influență externă. Procesele care perturba echilibrul sistemului se opun relaxării interne. De exemplu, în cazul gazelor rarefiate, relaxarea internă se datorează unei coliziuni între molecule. Prin urmare, după ce influența externă încetează, sistemul revine la starea de echilibru. Timpul necesar pentru o astfel de întoarcere este numit timpul de relaxare.
Dacă procesele perturbatoare sunt mai puțin intense decât procesele de relaxare, atunci se observă un echilibru local în volume mici ale sistemului. De exemplu, dacă gazul este plasat între planurile încălzite la temperaturi diferite, sistemul ca întreg nu va fi în echilibru, temperatura sistemului în diferite puncte va fi diferită. Cu toate acestea, procesul de conducere a căldurii este destul de lent și în sistem vor exista regiuni cu echilibru local. Echilibrul local poate fi observat, de asemenea, în cazul unei schimbări lente a acțiunii externe a timpului, bódin timpul elementar al procesului elementar de relaxare care formează echilibrul.
Într-un sistem complex compus dintr-un număr mare de subsisteme, un număr mare de conexiuni apar între ele. Într-un astfel de sistem, datorită interacțiunilor interne, apare efectul sistemic: apariția unui număr mare de proprietăți noi care nu sunt prezente în părțile sale. Pe calea oricărui sistem suficient de complex pentru echilibru, caracterizat de un maxim de entropie, există circumstanțe care nu permit acest lucru. Astfel de circumstanțe pot fi condițiile limită (de exemplu, o diferență constantă de temperatură la limitele). În acest caz, sistemul trece într-o stare cvasi-stabilă cu timpul. Astfel, în termodinamica non-echilibrată a apărut un nou concept al unei stări de nerambursare staționară (independentă de timp).
În stările staționarului de neechilibru, caracteristicile sistemului nu depind de timp și, prin urmare, entropia nu depinde de timp. Dar entropia apare mereu, deoarece fluxurile și forțele din sistem sunt diferite de zero. Entropia totală va fi constantă numai dacă entropia negativă sau negentropia intră în sistem din exterior, ceea ce compensează producerea de entropie în sistem. Într-o stare neechilibrată staționară, producția de entropie scade. Teorema privind producția minimă de entropie într-o stare de echilibru staționar, formulată de Prigogine, reflectă stabilitatea internă a sistemelor de neechilibru, inerția lor specifică.
Stabilitatea stărilor staționare cu producție minimă de entropie este legată de principiul formulat în 1884 de Le Chatelier și generalizat în 1887 de fizicianul german K. Brown. Principiul Le Chatelier-Brown în interpretarea modernă înseamnă că un sistem derivat din acțiunea externă a unui stat cu o producție minimă de entropie stimulează dezvoltarea proceselor menite să slăbească impactul extern.
Principiul echilibrului local și teorema privind producția minimă de entropie în sistemele de echilibru au fost folosite ca bază pentru termodinamica modernă a proceselor ireversibile.
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: