Соотношения между значениями движущих сил и скоростей процессов. Соотношения Онзагера

В предыдущей лекции было показано, что диссипативная функция для различных систем может быть выражена в виде суммы произведений сопряженных потоков и сил:

I – термодинамические потоки, такие как скорости реакций, скорости транспорта или мышечного сокращения, электрический ток.

X – термодинамические силы, такие как сродство реакций, разность электрохимических потенциалов и мышечное напряжение, разность электрических потенциалов, гидростатическое и осмотическое давление.

Рассмотрим случай, когда в системе имеется только одна сила и один поток. Поскольку в состоянии равновесия как величина силы X, так и величина потока I равны нулю, то можно предположить, что при малых отклонениях от равновесия между величинами обобщенных сил и потоков существует линейная зависимость.

Предположим, что величина потока I есть некая произвольная функция обобщенной силы I=I(X). Разложим поток в ряд Тейлора вблизи точки равновесия, т.е. около точки X=0.

– (в равновесии поток равен нулю)

, – постоянная величина.

Закономерности такого типа называются линейными феноменологическими соотношениями между величинами обобщенных скоростей и сил, L – линейный коэффициент.