В работе разработана релятивистская механика и необратимая термодинамика космологической жидкой смеси, в которой могут происходить теплопроводность, диффузия, вязкое течение и их перекрестные явления. Основные термодинамические поля, которые встречаются в релятивистской необратимой термодинамике, определяются как статистические выражения с помощью релятивистской кинетической теории. Показаны эффекты подхода Эккарта для выбора гидродинамической скорости. Уравнения релятивистской многокомпонентной гидродинамики для локальных плотностей импульса, энергии и числа частиц разного сорта, получены из фундаментальных законов сохранения релятивистской термодинамики. Сформулирован закон сохранения энергии (первое начало релятивистской термодинамики). С целью получения определяющих соотношений, линейно связывающих потоки с соответствующими термодинамическими силами, выведено ковариантное соотношение Гиббса и локальная форма второго начала термодинамики при наличии источника энтропии. Получены эквивалентные формы релятивистского производства энтропии в виде билинейного выражения в терминах термодинамических сил. Обсуждается новый перекрестный эффект между диффузией и теплопроводностью, возникающий из-за релятивистского члена в термодинамической силе, сопряженной с тепловым потоком. Представленный синопсис представляет интерес для релятивистской механики, астрофизики и космологии.

релятивистская термодинамика необратимых процессов, теплопроводность, диффузия, вязкое течение, многокомпонентная смесь

Математическое моделирование в актуальных проблемах науки и техники

Колесниченко Александр Владимирович,  ,  orcid.org/0000-0003-1416-5634,  ИПМ им. М.В. Келдыша РАН