termodynamika nevratných (nerovnovážných) procesů

termodynamika nevratných (nerovnovážných) procesů, část termodynamiky, která se zabývá nevratnými ději souvisejícími např. s vedením tepla nebo s difúzí částic. Zákl. pojmem t. n. p. je produkce entropie P . I-ze odvodit, že P = %083 ò J#ixi# d V , kde J#i# i- tý tok (proud) a X#i# i- tá termodynamická síla, jež přispívá k příčině vzniku toku, V je objem uvažovaného termodynamického systému. Mezi toky patří např. tok tepla nebo částic, el. tok; mezi síly uvažované v t. n. p. patří např. veličiny úměrné el. napětí, prostorovému gradientu teploty a chem. potenciálu. Za předpokladu, že systém je ve stavu blízkém rovnovážnému, lze předpokládat lineární vztahy mezi toky a sdruženými silami (vystupujícími ve výrazu pro P ): (1) J#i# = %083 L#i##j# X#j# , přičemž koeficienty L#i##j# splňují Onsagerovy relace symetrie. Linearita vyjádřená vztahem (1) a platnost Onsagerových relací jsou zákl. předpoklady lineární t. n. p. V jejím rámci platí princip minim. produkce entropie. Prigoginova termodynamická škola dále zkoumala systémy, které jsou daleko od rovnováhy, i když v každém místě jsou v lokální rovnováze (tj. v každém místě lze systém popisovat týmiž termodynamickými parametry, jako by byl systém v rovnováze). Takové systémy díky výměně energie nebo látky s okolím mohou tvořit disipativní struktury, které jsou vhodným modelem biol. objektů z hlediska termodynamiky. Jestliže uvažovaný systém je v takových vnějších podmínkách, které neumožňují dosažení termodynamické rovnováhy, např. v různých místech okraje systému jsou různé teploty, potom směr vývoje systému je určen obecným evolučním kritériem, které je formulováno prostřednictvím produkce entropie P . Racionální termodynamika je obecnější než t. n. p. v tom smyslu, že se vzdává předpokladu lokální rovnováhy a vyšetřuje složitější materiálové vztahy.