Teorema de prigogine

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El teorema de Prigogine  es un teorema de la termodinámica de los procesos de no equilibrio . Según este teorema, el estado estacionario de un sistema lineal de no equilibrio (en condiciones que impiden alcanzar un estado de equilibrio) corresponde a la producción mínima de entropía . Si no existen tales obstáculos, entonces la producción de entropía alcanza su mínimo absoluto: cero. Un sistema lineal significa el cumplimiento de las relaciones fenomenológicas lineales entre los flujos termodinámicos y las fuerzas motrices. Los coeficientes de proporcionalidad en las relaciones entre flujos y fuerzas motrices se denominan coeficientes fenomenológicos.

El teorema fue probado por I. R. Prigogine en 1947 a partir de las relaciones de Onsager . El teorema de Prigogine es válido si los coeficientes cinéticos en las relaciones de Onsager son constantes (no dependen de fuerzas motrices y flujos); para los sistemas reales, es válido solo aproximadamente, por lo que la producción de entropía mínima para un estado estacionario no es un principio tan general como la entropía máxima para un estado de equilibrio. Se ha establecido experimentalmente que las relaciones lineales de Onsager son válidas en una gama bastante amplia de parámetros para los procesos de conducción y difusión de calor (por ejemplo, la ley de Fourier , la ley de Fick ). Para las reacciones químicas, la suposición lineal es válida en una región estrecha cerca del estado de equilibrio químico [1] [2] . El principio también se viola para los sistemas impares con respecto a la inversión del tiempo [3] .

La formulación del teorema de Prigogine:

En estado estacionario, la producción de entropía dentro de un sistema termodinámico con parámetros externos constantes es mínima y constante. Si el sistema no está en un estado estacionario, cambiará hasta que la tasa de producción de entropía, o, en otras palabras, la función disipativa del sistema, tome el valor más pequeño.

Notas

  1. Osipov I.A. Termodinámica ayer, hoy, mañana. Parte 2. Termodinámica de no equilibrio  // Soros Educational Journal. - 1999. - Nº 5 . - S. 91-97 . Archivado desde el original el 4 de marzo de 2016.
  2. Glensdorf P., Prigogine I. Teoría termodinámica de la estructura, la estabilidad y las fluctuaciones. - M. : Mir, 1973. - 280 p.
  3. Principio de producción de entropía mínima - Scholarpedia . www.scholarpedia.org. Consultado el 18 de octubre de 2015. Archivado desde el original el 4 de octubre de 2015.