We analyze the activation kinetics of a system immersed in a non-isothermal bath. Using mesoscopic nonequilibrium thermodynamics, we show that activation is not only driven by the affinity but also by the temperature gradient. Both thermodynamic forces play a role in the kinetics. The presence of a thermal gradient makes the detailed balance principle not fulfilled. We show that although the law of mass action holds locally, in terms of the local temperature, it is in general not valid globally, when the local values of the activation rate and the fugacity difference are replaced by their corresponding spatial averages. We analyze numerically the deviations of that global law from the actual activation kinetics as a function of the temperature gradient and the activation energy. Our analysis shows how to control the reaction rate by means of a temperature gradient.
W pracy przedstawiono model matematyczny i numeryczny zjawisk cieplno-wilgotnościowych i degradacji chemicznej kompozytów cementowych. Omówiono model kinetyki nieizotermicznego procesu dekalcyfikacji oraz przedstawiono wyniki symulacji procesu degradacji chemicznej płyty betonowej, na grubości której występuje gradient temperatury. Stwierdzono, że temperatura ma bardzo istotny wpływ na przebieg procesu dekalcyfikacji tej płyty.
EN
Mathematical and numerical model of hygro-thermal and chemical degradation phenomena of cement based composites, is briefly presented. A new model of non-isothermal decalcification kinetics is described. The results of computer simulation of chemical degradation of a concrete plate with a temperature gradient along its thickness, are presented and discussed. It is concluded that both temperature and the value and direction of temperature gradients have an important influence on the concrete chemical degradation due to decalcification process. The proposed method for modelling decalcification kinetics allows simulation of the process at variable temperature and avoiding numerical problems reported on the literature.
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.