WikiSort.ru - Не сортированное

Эффект Дюфура (термодиффузионный эффект^[1]), или Дюфора — явление возникновения разности температур в многофазной системе (смеси) вследствие разности концентраций компонент смеси (фаз). Назван в честь швейцарского физика Л. Дюфура (фр. L. Dufour), в 1872 или 1873^[2] году впервые наблюдавшего эффект. Данный эффект обратен эффекту термодиффузии (эффекту Соре)^[2].

В газах (например, смесь азота с водородом) эффект достигает нескольких градусов Цельсия, в жидкостях — меньше тысячных градуса^[2].

При постоянном давлении тепловой поток ${\displaystyle {\vec {J}}_{q}}$ , возникающий из-за градиента концентрации ${\displaystyle \nabla c_{1}}$ и температуры ${\displaystyle \nabla T}$ , равен^[1]:

${\displaystyle {\vec {J}}_{q}=-\lambda \nabla T-\rho _{1}T\mu _{11}^{c}D''\nabla c_{1}.}$

Здесь ${\displaystyle \lambda }$  — коэффициент теплопроводности, ${\displaystyle D''}$  — коэффициент Дюфура, ${\displaystyle \rho _{1}}$  — плотность первого компонента, ${\displaystyle \mu _{11}=\left({\frac {d\mu _{1}}{dc_{1}}}\right)_{T}}$ , ${\displaystyle \mu _{1}}$  — химический потенциал первого компонента.

Кроме потока тепла, возникает также и поток массы (диффузия)^[1]:

${\displaystyle {\vec {J}}_{1}=-\rho c_{1}c_{2}D'\nabla T-\rho D\nabla c_{1},}$

где ${\displaystyle D'}$  — коэффициент термодиффузии, D — коэффициент диффузии.

Согласно теореме Онсагера, коэффициенты Дюфура и термодиффузии равны: ${\displaystyle D''=D'}$ (соотношения Онсагера).

Задача Гретца — модельная задача о конвекции бинарной смеси в трубе с учётом эффекта Соре и эффекта Дюфура.

История изучения

Впервые наблюдался Л. Дюфуром (L. Dufour) в 1872^[1] или 1873^[2] году, далее исследовался К. Клузиусом (К. Сlusius) и Л. Вальдманом (L. Waldmann) в 1942—49^[1].

Литература

• Гроот С., Мазур П. Неравновесная термодинамика, пер. с англ., М., 1964. Глава 11
• Xаазе Р. Термодинамика необратимых процессов, пер. с нем., М., 1907. Глава 4
• Гроот С. Р. Термодинамика необратимых процессов. — М.: ГИТТЛ, 1956. — 277 с.

Примечания

Литература

• Дюфура эффект // Дебитор — Евкалипт. — М. : Советская энциклопедия, 1972. — (Большая советская энциклопедия : [в 30 т.] / гл. ред. А. М. Прохоров ; 1969—1978, т. 8).
• Дюфура эффект // Физическая энциклопедия. В 5-ти томах. — М.: Советская энциклопедия. Главный редактор А. М. Прохоров. 1988.

Для улучшения этой статьи по физике желательно: Добавить иллюстрации.