перехресні процеси

Теплові та дифузійні потоки можуть надавати один на одного взаємний вплив, тобто потік певної природи може викликатися дією декількох різних сил. Наприклад, дифузія (потік речовини) може бути викликана концентраційними градієнтами (власне дифузія), температурними градієнтами (термодифузія. Більш «нагріті» молекули володіють більшою дифузійної здатністю). Справедливо і зворотна закономірність: одна і та ж сила здатна викликати різні потоки. Так, градієнт температури створює не тільки тепловий потік, але і потік маси внаслідок термодифузії. Такі взаємозалежні процеси отримали назву перехресних.

Розглянемо систему, в якій діють дві сили Xi і Xe. призводять до виникнення двох потоків Ii і Ie в i - процесі (наприклад, теплопровідності) і e - процесі (наприклад, дифузії). З урахуванням взаємного впливу процесів друг на друга взаємозв'язок між силами і потоками можна уявити рівняннями:

де Lii. Lee - коефіцієнти еластичності прямих процесів теплопровідності і дифузії відповідно; Lie. Lei - коефіцієнти еластичності перехресних процесів, або коефіцієнта взаємозв'язку процесів.

Л. Онзагером встановлено, що перехресні коефіцієнти відображають симетрію у взаємозв'язку різних процесів і задовольняють умові:

Ця умова називають принципом взаємності Онсагера (1903 - 1976). Воно стверджує, що якщо на потік Ii незворотного процесу i діє узагальнена сила Xe незворотного процесу е. То сила Xi діє на потік Ie з тим же коефіцієнтом взаємності.

Рівняння (5.10), (5.11) підтверджені численними експериментами. Можливості застосування їх в економіці розглянуті А. Вільсоном. Зокрема, підтримуючи різницю в заробітній платі працівників, які проживають в різних регіонах країни, можна викликати не тільки міграційні потоки, в тому числі потоки робочої сили, а й потоки товарів в ці регіони.

Схожі статті