Termodynamika nierównowagowa a inżynieria procesowa

• Autorzy: Sieniutycz S.

Warianty tytułu

EN

Nonequilibrium thermodynamics and process engineering

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Przedstawiono zarys teorii i zastosowań termodynamiki nierównowagowej, istotnych dla techniki procesowej. Naświetlono znaczenie dyscypliny, związek z inżynierią procesową, główne reprezentacje i kierunki teorii oraz zasadnicze wyniki. Rozważono zastosowania w układach fizykochemicznych i biologicznych: optymalnie sterowane operacje jednostkowe, procesy w maszynach cieplnych, nieliniowy ruch ciepła, zjawiska relaksacyjne i samo-propagujące fronty reakcyjno-dyfuzyjne. Podkreślono własność ekstremalnego zachowanie się układu termodynamicznego w obecności ograniczeń, która prowadzi do równań kinetycznych, praw zachowania i optymalnych parametrów (zasady wariacyjne i optymalizacja). Omówiono także perspektywy dyscypliny i wyzwania na przyszłość.

EN

The paper outlines the theory and applications of nonequilibrium thermodynamics essential in chemical engineering. We focus on the significance of the discipline, its link with the process engineering, main representations and directions of the theory, and basic results. Applications in physiochemical and biological systems are considered which involve: optimally controlled unit operations, processes in thermal machines, nonlinear heat transfer, relaxation phenomena and self-propagating reaction-diffusion fronts. We stress the property of extremum behaviour of the thermodynamic system in presence of constraints, which leads to kinetic equations, conservation laws and optimal parameters (variational principles and optimization). Discussed are also perspectives of the discipline and its future challenges.

Słowa kluczowe

PL

termodynamika nierównowagowa; układy fizykochemiczne; układ biologiczny; zasada wariacyjna; optymalizacja

EN

nonequilibrium thermodynamics; physiochemical systems; biological systems; variational principles; optimization

• Wydawca: Komitet Inżynierii Chemicznej i Procesowej Polskiej Akademii Nauk
• Czasopismo: Inżynieria Chemiczna i Procesowa
• Rocznik: 2001
• Tom: T. 22, z. 3A
• Strony: 111--124
• Opis fizyczny: Bibliogr. 11 poz.

Twórcy

autor

Sieniutycz S.

• Politechnika Warszawska, Wydział Inżynierii Chemicznej i Procesowej, ul. Waryńskiego 1, 00-645 Warszawa

Bibliografia

• [1] DE GROOT S. R., MAZUR, P., Non-Equilibrium Thermodynamics, Amsterdam: North-Holland 1969.
• [2] TRUESDELL C., TOUPIN, R.A., The classical field theories, in Flügge Encyclopedia of Physics, Vol 111 / I. 236 - 902 (1960), patrz także przegląd J. Badura w [4].
• [3] SlENIUTYCZ S., Conservation Laws in Variational Thermo-Hydrodynamics, Kluwer Academic Publishers, Dordrecht, 1994.
• [4] Bilicki Z., Mikielewicz J., Sieniutycz S., (eds.), Ekspertyza KTiSp PAN: Współczesne Kierunki w Termodynamice, Wydawnictwa Politechniki Gdańskiej 2001. w przygotowaniu.
• [5] SlENIUTYCZ S., Hamilton-Jacobi-Bellman Framework for Optima! Control in Multistage Energy Systems, Physics Reports 326, issue 4, March 2000, pp. 165-285, Elsevier, Amsterdam, 2000.
• [6] SZARGUT J., Analiza egzergetyczna w energetyce cieplnej, Ekspertyza KTiSp PAN: Współczesne Kierunki w Termodynamice, Bilicki Z., Mikielewicz J., Sieniutycz S., (eds.), Wydawnictwa Politechniki Gdańskiej 2001, w przygotowaniu.
• [7] SlENIUTYCZ S., Carnot Problem of Maximum Work from a Finite Resource Interacting with Environment in a Finite Time, Physica A, 1999, 264, 234.
• [8] TONDEUR D., KVAALEN E., Equipartition of entropy production: Optimality criterion for transfer and separation processes, Ind. Eng. Chem. Res. 1987, 26, 50.
• [9] SPIRKL W. AND RIES H., Optima!finite-time endoreversible processes, Phys. Rev. E 1995, 52, 3485.
• [10] TOMICKl B., BARTOSZKIEWICZ M., Termodynamika a transport materii przez błony biologiczne i sztuczne. Ekspertyza KTiSp PAN: Współczesne Kierunki w Termodynamice, Bilicki Z., Mikielewicz J., Sieniutycz S., (eds.), Wydawnictwa Politechniki Gdańskiej 2001, w przygotowaniu.
• [11] SZWAST Z., SlENIUTYCZ S., Complexity principle of extremality in evolution of living organisms by information-theoretic entropy, Chaos, Solitons and Fractals, submitted, 2000.