Неравновесная термодинамика

Исходные положения термодинамики. Термодинамическая система, состояние, процессы. Общее и нулевое начало термодинамики. Эмпирическая температура. Энергия системы, работа и теплота.
Первое начало термодинамики. Внутренняя энергия. Уравнение притока тепла.
Основные термодинамические процессы. Термические и калорические уравнения состояния, теплоемкость. Цикл Карно для совершенного газа.
Второе начало термодинамики. Принцип адиабатической недостижимости. Существование энтропии и термодинамической температуры. Термодинамическая шкала температур.
Основное уравнение и основное неравенство термодинамики. Связь между термическим и калорическим уравнением состояния. Вычисление энтропии. Теорема Гиббса. Парадокс Гиббса. Третье начало термодинамики.
Метод циклов и метод термодинамических потенциалов. Основные термодинамические потенциалы: внутренняя энергия, свободная энергия, потенциал Гиббса, энтальпия. Термодинамические потенциалы сложных систем и систем с переменным числом частиц.
Условия равновесия и устойчивости термодинамических систем. Принцип виртуальных перемещений. Равновесие изолированной системы, системы в термостате при постоянном объеме, система в термостате при постоянном давлении, система с переменным числом частиц в термостате при постоянных химических потенциалах.
Исходные положения неравновесной термодинамики. Локальное равновесие. Основное уравнение термодинамики неравновесных процессов. Термодинамические силы и термодинамические потоки. Уравнения баланса и законы сохранения экстенсивных параметров. Термодинамика линейных необратимых процессов. Линейный закон и соотношения взаимности Онсагера. Принцип Кюри.
Закон сохранения массы для многокомпонентной химически реагирующей смеси. Диффузия, диффузионные потоки. Гомогенные химические реакции. Закон сохранения массы в реакциях, закон действующих масс, закон Арениуса. Уравнение неразрывности для смеси и уравнения диффузии для компонент.
Закон сохранения количества движения для многокомпонентной химически реагирующей смеси. Уравнение движения смеси в субстанциональной и локальной форме. Теорема живых сил.
Закон сохранения энергии для многокомпонентной химически реагирующей смеси. Вектор потока тепла. Дифференциальное уравнение баланса энергии в субстанциональной и локальной форме. Уравнение притока тепла.
Уравнение баланса энтропии для многокомпонентной химически реагирующей смеси. Производство энтропии и вектор потока энтропии.
Уравнения переноса. Феноменологический и кинетический подходы. Ограничения на коэффициенты переноса для изотропной среды. Связь с уравнениями переноса, полученными в кинетической теории газов.
Условия на поверхности разрыва в многокомпонентной химически реагирующей смеси. Граничные условия на неразрушающейся поверхности с гетерогенными реакциями. Граничные условия на термически разрушающейся поверхности.
Химические реакции на поверхности твердого тела. Адсорбция, десорбция, поверхностная диффузия, рекомбинация. Гетерогенный катализ. Теория идеального адсорбированного слоя Ленгмюра.
Вариационные принципы термодинамики необратимых процессов и основы нелинейной термодинамики. Принцип минимального рассеяния энергии Онсагера, принцип минимума производства энтропии Пригожина. Стационарные состояния k-го порядка. Универсальный закон эволюции Гленсдорфа-Пригожина. Примеры диссипативных структур.