Teorema de Prigogine

El teorema de Prigogine es un teorema de la termodinámica del no equilibrio , formulado originalmente por Ilya Prigogine .

La formulación del teorema de Prigogine es:

En estado estacionario, la producción de entropía dentro de un sistema termodinámico con parámetros externos constantes es mínima y constante. Si el sistema no se encuentra en estado estacionario, variará hasta que la tasa de producción de entropía, o, dicho de otro modo, la función disipativa del sistema, alcance su valor mínimo.

Según este teorema, el estado estacionario de un sistema lineal fuera del equilibrio (en condiciones que impiden alcanzar un estado de equilibrio) corresponde a la producción mínima de entropía. ^{[ 1 ]} Si no existen tales obstáculos, la producción de entropía alcanza su mínimo absoluto: cero. Un sistema lineal implica el cumplimiento de relaciones fenomenológicas lineales entre los flujos termodinámicos y las fuerzas impulsoras. Los coeficientes de proporcionalidad en las relaciones entre flujos y fuerzas impulsoras se denominan coeficientes fenomenológicos.

El teorema fue demostrado por Prigogine en 1947 a partir de las relaciones de Onsager . ^{[ 2 ]} El teorema de Prigogine es válido si los coeficientes cinéticos en las relaciones de Onsager son constantes (no dependen de las fuerzas impulsoras ni de los flujos); para sistemas reales, es válido solo de forma aproximada, por lo que la producción mínima de entropía para un estado estacionario no es un principio tan general como la entropía máxima para un estado de equilibrio. Se ha establecido experimentalmente que las relaciones lineales de Onsager son válidas en un rango bastante amplio de parámetros para procesos de conducción y difusión de calor (por ejemplo, la ley de Fourier , la ley de Fick ). Para reacciones químicas, la suposición lineal es válida en una región estrecha cerca del estado de equilibrio químico . El principio también se viola para sistemas impares con respecto a la inversión temporal.

• Discurso de Ilya Prigogine al recibir el Premio Nobel en 1977.

Nota de atribución: las primeras versiones de este artículo fueron traducidas del artículo de Wikipedia en ruso sobre este tema.