Теорема Пригожина.

Открытая система может находиться в стационарном, хотя и неравновесном состоянии. В этом состоянии продукция энтропии внутри системы в точности компенсируется оттоком

энтропии в окружающую среду, так что суммарная энтропия системы не

меняется

Такое стационарное состояние называется состоянием проточного равновесия.

Наглядная модель такого состояния представлена на рисунке 165.

Рисунок 165 - Модель, иллюстрирующая состояние проточного равновесия открытой системы: а - закрытая система, б - модель открытой системы

Уровень жидкости в промежуточном сосуде установится в некото­ром положении, определяемом тем, насколько открыты краны, соединя­ющие сосуды. Изменяя повороты кранов можно установить новые уровни жидкости - новое стационарное состояние проточного равновесия.

Стационарное состояние открытой системы реализуется, если на систему наложены ограничения, фиксирующие постоянные значения части обобщённых сил, а остальные обобщённые силы могут меняться.

Например, пусть в системе действуют две обобщённые силы А) и А₂, первая из которых фиксирована А) = const (например, первая сила - это фиксированный градиент температур, который не меняется).

Как было показано выше, производство энтропии описывается соотношением

Поскольку L₂₂ > 0, то вторая производная по Х₂ (при А) = const)

Следовательно, в стационарном состоянии выполняется теорема Пригожина: В стационарном состоянии, близком к равновесию, продукция энтропии ст минимальна.

Теорема Пригожина справедлива только в пределах применимости линейной неравновесной термодинамики.

17.4.