13. Scharakteryzuj procesy termodynamiczne sprz
ęż
one
Bod
ź
ce oznaczmay Xi przyporz
ą
dkowuj
ą
c im przepływy Ji
Ji=1/s * di/dt – przeplyw (g
ę
sto
ść
strumienia w czasie)
Wyra
ż
aj
ą
c to jednym wzorem otrzymujemy postac: Ji=Li*Xi
Gdzie Xi – bodziec, Li – współczynnik proporcjonalno
ś
ci dla
danego zjawiska wyraza liczbowo przeplyw odpowiadajacy
bodzcowi jednostkowemu
Wzór ten jest uproszczeniem, gdy
ż
w układzie nie działa jeden
bodziec, ale jest ich wiele i s
ą
one od siebie
wzajemnie uzale
ż
nione. Wtedy poza przepływami
przeporz
ą
dkowanymi pojawiaj
ą
si
ę
przepływy
wymuszone- PRZEPŁYWY SPRZ
ĘŻ
ONE- powoduj
ą
one
pojawienie si
ę
nowych bod
ź
ców.
Np. bodziec temperaturowy w mieszaninie gazów, poza
transportem energii, wtórnie powoduje transport dyfuzyjny.
– Termodyfuzj
ę
W transporcie przez błon
ę
o wybiórczej przepuszczalno
ś
ci róznica
ci
ś
nie
ń
hydrostatycznych powdouje przepływ
roztworu- filtracj
ę
wtrónie pojawi si
ę
transport dyfuzyjny
(osmotyczny) ultrafiltracja.
Ka
ż
dy przepływ Ji nie jest tylko funcj
ą
bod
ź
ca Xi, któremu jest
przyporz
ą
dkowany, ale wszystkich
pozostałych bod
ź
ców.
Ji= f(X1,X2,X3…Xn)
Przyjmujemy ze funkcje sa liniowe Ji= Li1Xi1 + Li2Xi2….+LinXin
Dla ka
ż
dego przepływu jest pojednym takim równaniu, a rownanie
te nazywami fenomenologicznymi a wspolczynnik Ljk to
współczynnik fenomologiczny. Jest ich n^2 wg Onagera liczba ta
ogranicza si
ę
do ½(n^2+n). Charakteryzuja one zachodz
ą
ce
procesy transportu.
Zasada Onsagera: Macierz współczynników fenomenologicznych
układu równa
ń
opisuj
ą
cych procesy
nieodwracalne jest symetryczna (I
12
= I
21
) tj., ka
ż
demu efektowi
krzy
ż
owemu odpowiada odwrotny
efekt krzy
ż
owy
Lik=Lki
Przepływy s
ą
nieodwracalne, tworz
ą
entropi
ę
, zmniejszaj
ą
bod
ź
ce
X
ii
Mo
ż
emy okre
ś
li
ć
stopie
ń
sprz
ęż
enia pomi
ę
dzy dwoma
przepływami.
Poprzez porównanie współczynników fenomenologicznych
mo
ż
emy wyznaczy
ć
stopie
ń
sprz
ęż
enia
Q=Lik/(Lii*Lkk)^1/2
Q=0 –
gdy proces nie jest sprz
ęż
ony, bod
ź
ce nie maj
ą
