Эффект Дюфура ( термодиффузионный эффект ), или Дюфора — явление возникновения разности температур в многофазной системе (смеси) вследствие разности концентраций компонент смеси ( фаз ). Назван в честь швейцарского физика ( фр. L. Dufour ), в 1872 или 1873 году впервые наблюдавшего эффект. Данный эффект обратен эффекту термодиффузии ( эффекту Соре ) .

В газах (например, смесь азота с водородом) эффект достигает нескольких градусов Цельсия , в жидкостях — меньше тысячных градуса .

При постоянном давлении тепловой поток ${\displaystyle {\vec {J}}_{q}}$ , возникающий из-за градиента концентрации ${\displaystyle \nabla c_{1}}$ и температуры ${\displaystyle \nabla T}$ , равен :

${\displaystyle {\vec {J}}_{q}=-\lambda \nabla T-\rho _{1}T\mu _{11}^{c}D''\nabla c_{1}.}$

Здесь ${\displaystyle \lambda }$ — коэффициент теплопроводности , ${\displaystyle D''}$ — , ${\displaystyle \rho _{1}}$ — плотность первого компонента, ${\displaystyle \mu _{11}=\left({\frac {d\mu _{1}}{dc_{1}}}\right)_{T}}$ , ${\displaystyle \mu _{1}}$ — химический потенциал первого компонента.

Кроме потока тепла, возникает также и поток массы ( диффузия ) :

${\displaystyle {\vec {J}}_{1}=-\rho c_{1}c_{2}D'\nabla T-\rho D\nabla c_{1},}$

где ${\displaystyle D'}$ — , D — коэффициент диффузии .

Согласно теореме Онсагера , коэффициенты Дюфура и термодиффузии равны: ${\displaystyle D''=D'}$ ( соотношения Онсагера ).

Задача Гретца — модельная задача о конвекции в трубе с учётом эффекта Соре и эффекта Дюфура.

История изучения

Впервые наблюдался Л. Дюфуром (L. Dufour) в 1872 или 1873 году, далее исследовался К. Клузиусом (К. Сlusius) и Л. Вальдманом (L. Waldmann) в 1942—49 .

Комментарии

Примечания

Литература

• Дюфура эффект // Дебитор — Евкалипт. — М. : Советская энциклопедия, 1972. — ( Большая советская энциклопедия : [в 30 т.] / гл. ред. А. М. Прохоров ; 1969—1978, т. 8).
• Главный редактор А. М. Прохоров. Дюфура эффект // Физический энциклопедический словарь. — М.: Советская энциклопедия (рус.) . — 1983. // Физическая энциклопедия . В 5-ти томах. — М.: Советская энциклопедия . Главный редактор А. М. Прохоров. 1988.
• . Термодинамика необратимых процессов. — М. : Гостехиздат , 1956. — 280 с.
• , Мазур П. Неравновесная термодинамика. — М. : Мир, 1964. — 456 с.
• Жуховицкий А. А. , Шварцман Л. А. . — 4-е изд., перераб. и доп. — М. : Металлургия, 1987. — 688 с.
• Товбин М. В. Физическая химия. — Киев : Вища школа, 1975. — 488 с.
• . Термодинамика необратимых процессов / Пер. с нем. под ред. А. В. Лыкова . — М. : Мир , 1967. — 544 с.