Приглашаем посетить сайт

Физическая энциклопедия. В 5-ти томах
ПЕРЕКРЕСТНЫЕ ПРОЦЕССЫ

ПЕРЕКРЕСТНЫЕ ПРОЦЕССЫ

ПЕРЕКРЕСТНЫЕ ПРОЦЕССЫ - неравновесныетермодинамич. процессы переноса, в к-рых потоки J_i, J_k вызваны термодинамич. силами X_k, X_i соответственно, <при i k. В линейных соотношениях между термодинамич. силами и потоками (см. Термодинамиканеравновесных процессов):

П. п. соответствуют феноменологич. или кинетические коэффициенты L_ik и L_ki.Согласно Онсагера теореме, L_ik = L_ki (в отсутствиемагн. поля и вращения системы как целого).

Примеры П. п. в непрерывной системе (гомогеннойсмеси жидкостей или газов) - термодиффузия, в к-рой поток веществавызван градиентом темп-ры, и Дюфура эффект, в к-ром поток теплавызван градиентом концентрации (или хим. потенциала). Термодиффузия и эффектДюфура представляют собой налагающиеся процессы по отношению к диффузиии теплопроводности, к-рые являются прямыми процессами.

П. п. имеют место также в прерывных системах, <напр. в процессах переноса между резервуарами, соединёнными капилляром, <пористой стенкой или проницаемой мембраной. В однокомпонентной прерывнойсистеме объёмный поток вещества J, сила электрич. тока I и поток тепла J_Q пропорциональны термодинамич. силам- разности давлений разности электрич. потенциалов и относит. разности темп-р

где а ₁₂ = а ₂₁, а ₁₃= а ₃₁, а ₂₃=а ₃₂.

Среди процессов переноса, в к-рых отличнаот нуля лишь одна термодинамич. сила, П. п. являются: электрокинетическиепроцессы

- потокопроводность,

- электроосмос;

термоосмотические, или термомеханические, <процессы

- термоосмос,

- осмотический термоэффект; термоэлектрические процессы

Кинетич. коэф. П. п. a_jk могут быть как положительными, так и отрицательными, в зависимости от относит. <роли сил притяжения или отталкивания во взаимодействии между молекулами, <но они всегда удовлетворяют неравенствам

а ₁₁ а ₂₂ - а ₁₂²11 а ₃₃ -а ₁₃²

к-рые следуют из положительности производстваэнтропии. В многокомпонентных системах возможно значительно большеечисло П. п., т. к. при этом в качестве термодннамич. сил нужно учитыватьконечные разности концентраций компонентов или их хим. потенциалов.

Лит.: Гроот С. де, Мазур П., Неравновеснаятермодинамика, пер. с англ., М., 1964, гл. 11, 15; Хаазе Р., Термодинамиканеобратимых процессов, пер. с нем., М., 1967, гл. 3.

Д. Н. Зубарев.