Методами термодинамики необратимых процессов с использованием принципа взаимности Онзагера−Казимира получены определяющие соотношения для термодинамических потоков диффузии и тепла в газовой смеси, в частности, выведены точные соотношения Стефана−Максвелла для потоков многокомпонентной диффузии и соответствующее им выражение для потока тепла. Наличие точных определяющих соотношений «силы через потоки» позволило феноменологически получить точные алгебраические формулы, связывающие между собой коэффициенты бинарной и многокомпонентной диффузии, термодиффузионные отношения, коэффициенты термодиффузии и теплопроводности. Все выведенные соотношения по структуре полностью тождественны аналогичным соотношениям, полученным в кинетической теории многокомпонентных смесей одноатомных газов умеренной плотности в рамках первого приближения метода Чепмена-Энскога. Поскольку термодинамический подход в отличие от кинетического не связан с постулированием конкретного вида межмолекулярного потенциала, то полученные в работе результаты носят универсальный характер и пригодны для описания диффузионно-тепловых процессов для широкого класса сплошных сред (многоатомных смесей газов, плотных газов, жидких растворов и т.п.).

необратимая термодинамика, массо- и теплоперенос

Математическое моделирование в актуальных проблемах науки и техники