Czwarta zasada termodynamiki
Czwarta zasada termodynamiki odnosi się do relacji wzajemności Onsagera, które opisują symetrię pomiędzy uogólnionymi siłami termodynamicznymi a wywołanymi przez nie przepływami. Zostały one sformułowane w 1931 roku przez Larsa Onsagera, który otrzymał Nagrodę Nobla w dziedzinie chemii w 1968 roku za swoje osiągnięcia.
Relacje Onsagera
Relacje te dotyczą procesów nieodwracalnych w termodynamice, takich jak:
- przekazywanie ciepła (przewodzenie),
- przekazywanie materii (dyfuzja),
- przekazywanie pędu (siła tarcia),
- przepływ prądu.
Zasada Onsagera stwierdza, że macierz współczynników fenomenologicznych jest symetryczna, a współczynniki kinetyczne procesów w bliskiej równowadze termodynamicznej spełniają określoną zależność. Współczynnik kinetyczny łączy strumień wielkości z siłą termodynamiczną
Rozszerzenia zasady
Zasada Onsagera obowiązuje w większości zjawisk dotyczących sił i przepływów w stanach bliskich równowagi termodynamicznej. Jej rozszerzenie, podane przez Casimira, dotyczy zjawisk zależnych od parametrów typu alfa (parzysta funkcja prędkości) oraz beta (nieparzysta funkcja prędkości). Zasada wzajemności Onsagera-Casimira odnosi się do układów, w których występują oba te zjawiska.
Minimum produkcji entropii
Inny aspekt czwartej zasady termodynamiki, sformułowany przez Ilya Prigogine’a, dotyczy zasady minimum produkcji entropii. Głosi ona, że:
Układy w okolicach stanu równowagi przechodzą przez stany nierównowagowe, w których produkcja entropii jest najmniejsza.
