Нелинейная термодинамика неравновесных систем

Нелинейная термодинамика неравновесных систем
А.Л. Петелин
  • Год:
    2014
  • Тип издания:
    Учебное пособие
  • Объем:
    110 стр. / 6.875 п.л
  • Формат:
    60x84/16
  • ISBN:
    978-5-7038-4052-8
  • Читать Online

Ключевые слова: бистабильные среды, диаграмма Бокштейна, диссипативные структуры, диссипация, диффузия, закон Фика, закон Фурье, законы Онзагера, катастрофы, метод потенциала, нелинейная термодинамика, неравновесные системы, предельные циклы, принцип Пригожина, реакция Белоусова-Жаботинского, самоорганизация, симметрия, теплопроводность, устойчивость, фазовые портреты, эволюция систем, эффект Бенара, эффект Тейлора, ячейки Бенара

Рассмотрены основные закономерности поведения открытых физико-химических систем при значительных отклонениях от равновесия. Большое внимание уделено вопросам неравновесной термодинамики, образованию диссипативных структур. Представлены основы математического описания процессов в неравновесных системах и анализа устойчивости конечных состояний нелинейных систем. Приведены примеры использования методов неравновесной термодинамики при решении задач, связанных с поведением гетерогенных металлических систем в различных внешних условиях.

Предназначено для изучения дисциплины "Термодинамика неравновесных процессов" для студентов, обучающихся по основной образовательной программе направления "Материаловедение и технология материалов".

ОГЛАВЛЕНИЕ
1. Основные понятия и определения
2. Общий термодинамический подход к описанию макросистем
2.1. Отличительные черты и особенности классического термодинамического описания
2.2. Степень отклонения от равновесия - критерий способов термодинамического описания
2.3. Термодинамические основы описания неравновесных систем
3. Линейная термодинамика
3.1. Первый закон Онзагера
3.2. Определение термодинамических сил. Второй и третий законы Онзагера
3.3. Диффузионные задачи
3.4. Принцип Пригожина
4. Область нелинейных законов - универсальный критерий эволюции систем
5. Самоорганизация и диссипативные структуры
5.1. Увеличение степени порядка в неравновесных системах
5.2. Самоорганизация - эффект Бенара
5.3. Самоорганизация - эффект Тейлора
5.4. Самоорганизация - реакция Белоусова - Жаботинского
5.5. Диссипативные структуры - свойства, классификация, условия существования
6. Нелинейная термодинамика - динамические модели процессов с одной переменной
6.1. Динамические уравнения
6.2. Эволюция систем - метод потенциала
6.3. Автокатализ, динамика популяций
6.4. Автокатализ с ветвлением, бифуркации - неравновесные фазовые переходы
6.5. Ангармонический осциллятор - нарушение временной симметрии
6.6. Эволюция систем - анализ динамической функции
7. Нелинейная термодинамика - динамические модели процессов с двумя переменными
7.1. Точечные конечные состояния, классификация, фазовые портреты, эволюция систем
7.2. Предельные циклы
8. Общие вопросы устойчивости нелинейных систем
8.1. Устойчивость по траектории
8.2. Орбитальная устойчивость
8.3. Структурная устойчивость
9. Теория катастроф - взгляд со стороны
9.1. Катастрофы и анализ структурной устойчивости
9.2. Катастрофа "складка"
9.3. Катастрофа "сборка"
10. Активные среды
10.1. Бистабильные среды
10.2. Возбудимые среды
Приложение 1. Устойчивость систем с n переменными
Приложение 2. Критерии устойчивости. Функция Ляпунова

Авторы работы: Петелин А.Л.