Termodinámica de Procesos Irreversibles: Restricciones Fundamentales, Representaciones y Formulación de Condiciones de Frontera
Autores: Procopio, Giuseppe; Pezzotti, Chiara; Cocco, Davide; Giona, Massimiliano
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
Categoría
Ciencias Naturales y Subdisciplinas
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 8
Citaciones: Sin citaciones
A partir del análisis de la falta de positividad de la ecuación de calor de Cattaneo, este trabajo aborda la relevancia termodinámica de la restricción de positividad en la termodinámica irreversible, que es al menos tan significativa como las restricciones entrópicas. El cumplimiento de esta condición en modelos hiperbólicos conduce a la parametrización de los campos de concentración con respecto a variables internas asociadas con la dinámica microscópica. Usando la teoría del movimiento browniano como un ejemplo emblemático para derivar ecuaciones de transporte macroscópico a partir de las ecuaciones de movimiento a nivel de partículas/moléculas, discutimos dos problemas típicos que involucran interacciones hidrodinámicas a la microscale: reacciones químicas superficiales en una interfaz sólida de un reactante difusor y ecuaciones de balance de masa en un fluido viscoelástico complejo, en el cual la física de la interacción lleva ya sea a superar el modelo de difusión parabólica o a considerar la parametrización de la concentración con respecto a los grados de libertad asociados con la dinámica de relajación del fluido solvente.
Descripción
A partir del análisis de la falta de positividad de la ecuación de calor de Cattaneo, este trabajo aborda la relevancia termodinámica de la restricción de positividad en la termodinámica irreversible, que es al menos tan significativa como las restricciones entrópicas. El cumplimiento de esta condición en modelos hiperbólicos conduce a la parametrización de los campos de concentración con respecto a variables internas asociadas con la dinámica microscópica. Usando la teoría del movimiento browniano como un ejemplo emblemático para derivar ecuaciones de transporte macroscópico a partir de las ecuaciones de movimiento a nivel de partículas/moléculas, discutimos dos problemas típicos que involucran interacciones hidrodinámicas a la microscale: reacciones químicas superficiales en una interfaz sólida de un reactante difusor y ecuaciones de balance de masa en un fluido viscoelástico complejo, en el cual la física de la interacción lleva ya sea a superar el modelo de difusión parabólica o a considerar la parametrización de la concentración con respecto a los grados de libertad asociados con la dinámica de relajación del fluido solvente.