2.3. Загальна вираз для швидкості виробництва ентропії
Найвиразніше структура функції виробництва ентропії для кожного типу нерівноважних процесів проявляється в диференціальних рівняннях (2.7), (2.13) і (2.24). Приріст ентропії задається творами двох величин: 1) кількості субстанції, яку переносять або превращаемой всередині системи, або, і 2) різниці значень деякого інтенсивного параметра, що характеризує часткове відхилення системи від рівноваги - теплового, концентраційного або хімічного. Відхилення від теплового рівноваги виражається через різницю зворотних температур взаємодіючих частин системи; відхилення від концентраційного рівноваги - через різниці хімічних потенціалів компонентів у різних частинах системи; відхилення від хімічної рівноваги - різницею сум хімічних потенціалів вихідних реагентів і продуктів реакції. Зазначені різниці є "рушійними силами" відповідних мимовільних процесів. Виробництво ентропії, розраховане на одиничне кількість перенесеної або перетвореної субстанції, залежить виключно від величини "рушійної сили".
Термодинаміка нерівноважних процесів дає загальне вираз для локальної швидкості виробництва ентропії в кожному елементарному одиничному обсязі нерівноважної системи
де - швидкість виробництва (функція джерела) ентропії, Дж К -1 сек -1 м -3; - потік теплоти; - дифузійний потік i -го хімічного компонента; - швидкість j -й хімічної реакції; Aj - хімічна спорідненість (тяжіння) системи по відношенню до j -й реакції; , І - компоненти вектора швидкості середовища; ,, І - дифузійні потоки відповідно x-, y- і z - компонент вектора імпульсу. Як легко бачити, перші три доданків правої частини (2.25) відповідають за своєю структурою отриманим вище виразами (2.7), (2.13) і (2.24). Останній доданок (2.25), що характеризує виробництво ентропії за рахунок мимовільного перенесення імпульсу, заради спрощення записано тут стосовно перебігу нестисливого середовища. Таким чином, виробництво ентропії є універсальним показником, сумарним чином характеризує ступінь віддаленості різних процесів, що відбуваються в системі, від рівноважних умов.
З позицій конструктивної теорії технологічних процесів немає необхідності підходити до рівноважним траєкторіях процесів як до абсолютної абстракції. Основне значення має відносна величина виробництва ентропії в порівнянні із загальним масштабом зміни ентропії робочої речовини. Тому практично рівноважним (квазірівноважної) процесом може вважатися такою, що здійснюється при досить малих, але кінцевих рушійні сили, які забезпечують. Широко поширена точка зору на рівноважні процеси як нескінченно повільні. Однак це занадто спрощує і конструктивний погляд на проблему. Як видно з рівнянь виробництва ентропії, останні ніяк не враховують конкретні механізми процесів, і в них взагалі не фігурують кінетичні характеристики. Тому вимога дуже повільне здійснення процесу як необхідна умова його квазірівноважної нізвідки не випливає. В принципі і при дуже малих рушійні сили - за рахунок раціональної Постадійний організації реального процесу і підвищення абсолютних кінетичних характеристик його стадій (коефіцієнтів тепло- і масопереносу, констант швидкостей реакцій) можуть бути забезпечені досить високі швидкості процесу в цілому. При цьому виявляється можливим обійтися без гіпотетичних циліндрів з поршнями, термостатів і Хемостат.