Přednáška, zimní semestr 2021/2022, NBCM070
Klasická nerovnovážná termodynamika, Prigoginova teorie, racionální termodynamika, rozšířená termodynamika, GENERIC
Termodynamika nerovnovážných procesů
- Přednáší: Artem Ryabov & Michal Pavelka
- Kdy a kde: Út, 9:00 - 10:30, T10, Troja (možný přesun v čase i prostoru)
- Cílem přednášky je, aby studenti získali přehled o teoriích nerovnovážné termodynamiky a uměli je aplikovat ve vhodných případech.
- Dozvíte se například: Kdo to byli Lars Onsager a Ilya Prigogine? Jak odvodit evoluční rovnice pro polymerní tekutiny a hyperbolické vedení tepla? Jak aproximovat Boltzmannovu rovnici?
Sylabus
- Lineární teorie: Základní postuláty a pojmy (produkce entropie, Onsagerovy vztahy), možné formulace pro spojité systémy. Bilanční rovnice a zákony zachování. Relaxační procesy. Transportní procesy ve spojitých soustavách. Variační principy. Zobecnění na malé biologické systémy. Cahn-Hilliard, Korteweg.
- Prigogine. Prigoginovo evoluční kritérium a podmínky stability. Fenomenologická chemická kinetika. Nelineární oscilace, samoorganizované disipativní struktury.
- Racionální termodynamika (C. Truesdell), Racionální rozšířená termodynamika (I. Müller, T. Ruggeri), Rozšířená nerovnovážná termodynamika (J. Casas-Vazquez, G. Lebon, D. Jou). Aplikace na polymerní tekutiny, hyperbolické vedení tepla a difuzní rovnice.
- Úvod k GENERICu (General Equation for Non-Equilibrium Reversible-Irreversible Coupling).
Přednášky:
- 5.10. (AR): Úvod do nerovnovážné termodynamiky
- 12.10. (AR): Klasická nerovnovážná termodynamika
- 19.10.: (AR): Chemická kinetika
- 26.10.: (AR): Princip minimální produkce entropie
- 2.11.: (AR): Prigoginovo evoluční kritérium
- 9.11. (AR): Aplikace
- 16.11. (MP): Extended Irreversible Thermodynamics
- 23.11. (MP): Extended Irreversible Thermodynamics; hyperbolické vedení tepla
- 30.11. (MP): Internal Variables Theory; bilanční rovnice
- 7.12. (MP): Internal Variables Theory; konformační tenzor
- 14.12. (MP): Rational (Extended) Thermodynamics; material frame indifference
- 21.12. (MP): General Equation for Non-Equilibrium Reversible-Irreversible Coupling (GENERIC)
- 4.1. (AR+MP): Další teorie (Přirozené konfigurace, SHTC rovnice). Shrnutí