2015-05-13
616
–Закон Ома. Величина потока электричества пропорциональна движущей силе– разности потенциалов U. 
.
– Закон диффузии Фика
– Закон Фурье
Особый интерес представляет случай, когда в системе одновременно протекает несколько процессов, каждый из которых характеризуется собственной величиной скорости и движущей силы. Эти процессы могут взаимодействовать друг с другом, так что скорость каждого из них будет также зависеть и от движущих сил всех других процессов, т.е. каждый поток зависит не только от «своей силы», но и от других сил. В этом случае нельзя говорить о том, что движущей силой диффузии заряженных частиц ионов является градиент концентрации, поскольку на этот процесс влияет величина напряженности электрического поля в данной точке.
Для двух взаимодействующих потоков:
– соответствуют возможной взаимосвязи двух потоков и носят название коэффициентов взаимности Онзагера.
Коэффициенты взаимности 
и 
могут иметь любой знак, однако между ними существует важное соотношение:
|
|
|
Соотношение взаимности Онзагера показывает, что если поток 1-го необратимого процесса испытывает влияние сродства X2 необратимого 2–го процесса через коэффициент , то поток 2–го процесса также испытывает влияние сродства X1 через тот же самый коэффициент 
.
Выражение для диссипативной функции в случае двух процессов примет вид:
В общем случае, когда в системе одновременно протекает k процессов,
, где 
при 
, откуда следует
Соотношения Онзагера играют важную роль в термодинамике необратимых процессов и, кроме того, находят непосредственное использование в анализе свойств биологических систем. Так, используя эти соотношения, можно, определяя значения коэффициентов 
, установить количественную связь между одновременно протекающими в клетке процессами.
Пример:
Предположим, что незаряженные компоненты M и O добавляются во внеклеточную среду. М движется в клетку, где превращается в N; некоторая часть последнего вытекает из клетки, как показано на рисунке. Превращение осуществляется благодаря активности внутриклеточного фермента. Компонент О не участвует ни в какой химической реакции, однако его поток за счет вязкости взаимодействует с потоком М. Ни поток М ни поток О не взаимодействуют с потоком N. Через некоторое время определенное количество М войдет в клетку, перенося с собой О, и некоторое количество N появится во внешнем растворе. Общее феноменологическое описание этой системы имеет вид:
