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ओन्सेगर पारस्परिक संबंध

1930
  • Lars Onsager
पेल्टियर कूलर और जनरेटर के साथ थर्मोइलेक्ट्रिसिटी अनुप्रयोगों का प्रदर्शन करने वाला प्रयोगशाला दृश्य।.

(यह छवि केवल उदाहरण के लिए बनाई गई है)

असामंजस्य ऊष्मागतिकी में एक महत्वपूर्ण प्रमेय के रूप में, ये संबंध ऊर्जा और पदार्थ के युग्मित प्रवाहों के बीच कुछ क्रॉस-गुणांकों की समानता को व्यक्त करते हैं। वे बताते हैं कि चुंबकीय क्षेत्र की अनुपस्थिति में, परिवहन गुणांकों का मैट्रिक्स सममित होता है: [latex]L_{alphabeta} = L_{betaalpha}[/latex]। यह प्रतीत होने वाले असंबंधित परिवहन घटनाओं को जोड़ता है, जैसे कि सीबेक और Peltier ऊष्माविद्युतता में प्रभाव।

The Onsager reciprocal relations extend classical thermodynamics, which primarily deals with systems in equilibrium, to systems that are near equilibrium but experiencing irreversible processes. These processes are described by a set of linear equations relating thermodynamic ‘fluxes’ (like heat flow, electric current, or mass diffusion) to thermodynamic ‘forces’ (like temperature gradient, electric potential gradient, or chemical potential gradient). For example, a heat flux ([latex]J_q[/latex]) can be caused by a temperature gradient ([latex]X_q[/latex]) and an electric potential gradient ([latex]X_e[/latex]), so [latex]J_q = L_{qq}X_q + L_{qe}X_e[/latex].

The novelty of Onsager’s work, for which he won the 1968 Nobel Prize in Chemistry, was to prove that the cross-coefficient linking the electrical force to heat flow ([latex]L_{qe}[/latex]) is equal to the coefficient linking the thermal force to electric current ([latex]L_{eq}[/latex]). This symmetry is not obvious from macroscopic observation but arises from the principle of microscopic reversibility—the idea that the equations of motion for individual particles are symmetric with respect to time reversal. These relations dramatically simplified the study of complex transport phenomena by reducing the number of independent coefficients that need to be measured experimentally.

UNESCO Nomenclature: 2212
ऊष्मागतिकी, सांख्यिकीय भौतिकी और संघनित पदार्थ

Type

सार प्रणाली

व्यवधान

इंक्रीमेंटल

उपयोग

विशिष्ट/विशेषज्ञ

शगुन

  • शास्त्रीय ऊष्मागतिकी (प्रथम और द्वितीय नियम)
  • फोरियर के ऊष्मा चालन नियम और फिक के विसरण नियम जैसे अनुभवजन्य नियम
  • सीबेक, पेल्टियर और थॉमसन प्रभावों जैसे विभिन्न परस्पर-घटनाओं की खोज
  • लुडविग बोल्ट्जमैन और जे. विलार्ड गिब्स की सांख्यिकीय यांत्रिकी
  • ब्राउनियन गति और उतार-चढ़ाव-अपव्यय प्रमेयों पर आइंस्टीन का कार्य

आवेदन

  • ऊष्माविद्युतता (पेल्टियर कूलर, रेडियोआइसोटोप ऊष्माविद्युत जनरेटर)
  • इलेक्ट्रोकाइनेटिक्स (माइक्रोफ्लुइडिक्स के लिए इलेक्ट्रो-ऑस्मोसिस, स्ट्रीमिंग पोटेंशियल)
  • जैविक झिल्लियों के पार परिवहन घटनाओं का विश्लेषण
  • बहुकार्यात्मक सामग्रियों के डिजाइन के लिए सामग्री विज्ञान
  • पृथ्वी की भूपर्पटी में युग्मित ऊष्मा और द्रव प्रवाह के मॉडलिंग के लिए भूभौतिकी

पेटेंट:

NA

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Related to: Onsager reciprocal relations, non-equilibrium thermodynamics, transport phenomena, fluxes, forces, thermoelectricity, seebeck effect, Peltier effect, microscopic reversibility, statistical mechanics.

ऐतिहासिक संदर्भ

ओन्सेगर पारस्परिक संबंध

1927
1927
1930
1930
1930
1931
1932
1926
1927
1930
1930
1930
1931
1932
1933

(यदि तिथि अज्ञात है या प्रासंगिक नहीं है, उदाहरण के लिए "द्रव यांत्रिकी", तो इसके उल्लेखनीय उद्भव का एक अनुमानित आंकड़ा प्रदान किया गया है)

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