Teorema de Prigogine

La teorema de Prigogine és una teorema de la termodinàmica fora de l'equilibri, formulat originalment per Ilya Prigogine .

La teorema de Prigogine té la següent formulació:

En un estat estacionario, la producció d'entropía dins d'un sistema termodinàmic en paràmetros externs constants és mínima i constant. Si el sistema no es troba en un estat estacionario, llavors canviarà fins que la taxa de producció d'entropía o, en atres paraules, la funció disipativa del sistema, prenga el valor més menut.

D'acort en esta teorema, l'estat estacionario d'un sistema llineal fora de l'equilibri (en condicions que impedixquen alcançar un estat d'equilibri) correspon a la producció mínima d'entropía. Si no es donen tals obstàculs, llavors la producció d'entropía alcança el seu mínim absolut: zero. Un sistema llineal significa el compliment de les relacions fenomenológicas llineals entre els fluix termodinàmics i les forces motrius. Els coeficients de proporcionalitat en les relacions entre fluix i forces motrius es denominen coeficients fenomenológicos.

Esta teorema va ser provada per Prigogine en 1947 a partir de les relacions de Onsager . La teorema de Prigogine resulta vàlit si els coeficients cinètics en les relacions de Onsager són constants (no depenen de forces motrius i fluix); no obstant per a sistemes reals, és vàlit sol de modo aproximat, per lo que la producció d'entropía mínima per a un estat estacionario no és un principi tan general com la entropía màxima per a un estat d'equilibri. S'ha establit experimentalment que les relacions llineals de Onsager resulten vàlides en una gama prou àmplia de paràmetros per als processos de conducció i difusió de calor (per eixemple, la llei de Fourier, la llei de Fick ). Per a les reaccions químiques, no obstant la suposició llineal és vàlida únicament en una regió estreta prop de l'estat d'equilibri químic. El principi també es viola per als sistemes impars sobre l'inversió del temps.