РЕЛАКСАЦИЯ

РЕЛАКСАЦИЯ

(от лат. relaxatio-ослабление), процесс установления в системе термодинамического равновесия. Состояние макроскопич. системы определяется мн. параметрами, и процессы достижения равновесия по разным параметрам могут протекать с разл. скоростями. Выделяют период линейной Р., когда нек-рый параметр состояния i лишь незначительно отличается от своего равновесного значения 4048-2.jpg. В этот период скорость изменения параметра i/dt пропорциональна величине отклонения х i от 4048-3.jpg:

4048-4.jpg

где т i -время Р. Отсюда следует, что в момент времени t отклонение 4048-5.jpgехр (Чt/т i). За время т i малое отклонение параметра х i от равновесного значения уменьшается в ераз. Величины i = 1/т i, обратные временам Р., наз. частотами Р.

Времена Р. определяются св-вами системы и типом рассматриваемого процесса. В реальных системах они могут варьировать от ничтожно малых величин до значений порядка возраста Вселенной. Система может достигнуть равновесия по одним параметрам и остаться неравновесной по другим (частичное равновесие). Все процессы Р. являются неравновесными и необратимыми и сопровождаются диссипацией энергии, т. е. в системе производится энтропия (см. Термодинамика необратимых процессов).

В газах Р. обусловлена обменом энергией и кол-вом движения при столкновениях частиц, а время Р. определяется временем своб. пробега (среднее время между двумя последоват. столкновениями молекул) и эффективностью обмена энергией между всеми степенями свободы сталкивающихся частиц. В одноатомных газах выделяют этап быстрой Р., когда за короткий период времени порядка времени столкновения молекул начальное (сильно неравновесное) состояние хаотизируется настолько, что для его описания достаточно знать, как изменяется во времени распределение по координатам и импульсам всего одной частицы (т. наз. одночастичная ф-ция распределения). На втором этапе Р. за время порядка времени своб. пробега в результате всего неск. столкновений в макроскопически малых объемах, движущихся со средней скоростью переноса массы (массовая скорость), устанавливается локальное термодинамич. равновесие. Оно характеризуется параметрами состояния (т-рой, хим. потенциалом и др.), к-рые зависят от пространств. координат и времени и медленно стремятся к равновесным значениям в результате большого числа столкновений (процессы теплопроводности, диффузии, вязкости и т. п.). Время Р. зависит от размера системы и велико в сравнении со средним временем своб. пробега.

В многоатомных газах (с внутр. степенями свободы) м. б. затруднен обмен энергией между поступат. и внутр. степенями свободы (вращат., колебат.) и возникает Р., связанная с этим явлением. Быстрее всего устанавливается равновесие по поступат. степеням свободы, к-рое характеризуется соответствующей т-рой. Равновесие между поступат. и вращат. степенями свободы устанавливается значительно медленнее. Возбуждение колебат. степеней свободы возможно лишь при высоких т-рах. Поэтому в многоатомных газах возможны многоступенчатые процессы Р. (см. Неравновесная химическая кинетика). Если газ состоит из компонентов с сильно различающимися по массам молекулами, замедляется обмен энергий между компонентами, вследствие чего возможны состояния с разл. т-рами компонент. Напр., в плазме различаются ионные и электронные т-ры и происходят медленные процессы их Р. (см. Плазмохимия).

В жидкостях Р. описывают с помощью пространственно-временных корреляц. ф-ций, характеризующих затухание во времени и пространстве взаимного влияния молекул (корреляций). Эти корреляции являются причиной необратимых процессов-теплопроводности и вязкости (см. Жидкость). Время Р. к полному термодинамич. равновесию можно оценить с помощью кинетич. коэффициентов. Напр., в бинарном р-ре время Р. концентрации т ! 2/D, где L-размер системы, D-коэф. диффузии; время Р. т-ры т ! L2/x, где х-коэф. температуропроводности, и т. д. (подробнее см. Макрокинетика).

В твердых телах Р. описывают как Р. в газе нек-рых квазичастиц. Напр., в кристаллич. решетке при низких т-рах упругие колебания трактуют как газ фононов (акустическая Р.). В системе спиновых магн. моментов ферромагнетика квазичастицами являются магноны (магнитная Р.).

При фазовых переходах Р. может иметь сложный характер. Если переход из неравновесного состояния в равновесное является переходом 1-го рода, система может перейти сначала в метастабильное состояние и затем релаксировать чрезвычайно медленно (см. Стеклообразное состояние). Особенно сложны релаксац. переходы в полимерах, где существует набор (спектр) релаксац. явлений, каждое из к-рых обусловлено своим механизмом. В окрестности точки фазового перехода 2-го рода степень упорядоченности фаз характеризуется параметром порядка, к-рый стремится к нулю, а его время Р. сильно увеличивается. Еще сложнее характер Р. из состояний, очень далеких от термодинамич. равновесия. В открытых системах при этом возможны явления самоорганизации.

Измерения времен Р. используют в хим. кинетике дли изучения процессов, в к-рых быстро устанавливается равновесие (см. Релаксационные методы). Механическая Р. проявляется в уменьшении во времени напряжения, создавшего в теле деформацию. Механическая Р. связана с вязкоупру-гостью, она приводит к ползучести, гистерезисным явлениям при деформировании (см. Реология). Применительно к биол. системам термин "Р." иногда используют для характеристики времени жизни системы, к-рая к моменту физиологической смерти приходит в состояние частичного равновесия (квазиравновесия) с окружающей средой. В прир. системах времена Р. разделены, сильными неравенствами; расположение их в порядке возрастания или убывания позволяет рассматривать систему как последовательность иерархич. уровней с разл. степенью упорядоченности структуры (см. Термодинамика иерархических систем).

Лит.: Зубарев Д. Н., Неравновесная статистическая термодинамика, М., 1971; Лифшиц Е. М., Питаевский Л. П., Физическая кинетика, в кн.: Теоретическая физика, т. 10, М., 1979; Гладышев Г. П., Термодинамика и макрокинетика природных иерархических процессов, М., 1988; Денисов Е. Т., Кинетика гомогенных химических реакций, 2 изд., М., 1988.


Химическая энциклопедия. — М.: Советская энциклопедия. . 1988.

Синонимы:

Смотреть что такое "РЕЛАКСАЦИЯ" в других словарях:

  • РЕЛАКСАЦИЯ — (от лат. relaxatio ослабление, уменьшение), процесс установления равновесия термодинамического в макроскопич. физ. системах (газах, жидкостях, тв. телах). Состояние макроскопич. системы определяется большим числом параметров, и установление… …   Физическая энциклопедия

  • релаксация — (от лат. relахаtiо уменьшение напряжения, ослабление) состояние покоя, расслабленности, возникающее у субъекта следствие снятия напряжения, после сильных переживаний или физических усилий. Р. может быть непроизвольной (расслабленность при отходе… …   Большая психологическая энциклопедия

  • Релаксация — – процесс постепенного перехода термодинамической системы из неравновесного состояния, вызванного внешними воздействиями, в состояние термодинамического равновесия. Примеры релаксационных процессов: постепенное изменение напряжений в теле… …   Энциклопедия терминов, определений и пояснений строительных материалов

  • РЕЛАКСАЦИЯ — [лат. relaxatio уменьшение напряжения, ослабление] мед. расслабление скелетной мускулатуры; снятие психического напряжения. Словарь иностранных слов. Комлев Н.Г., 2006. релаксация (лат. relaxatio уменьшение напряжения, ослабление) 1) физ. процесс …   Словарь иностранных слов русского языка

  • релаксация — и, ж. relaxation, нем. Relaxation < relaxatio уменьшение напряжения, ослабление. 1. физ. Процесс постепенного возвращения в состояние равновесия какой л. системы, выведенной из такого состояния, после прекращения действия факторов, выведших ее …   Исторический словарь галлицизмов русского языка

  • РЕЛАКСАЦИЯ — РЕЛАКСАЦИЯ, процесс установления термодинамического равновесия в макроскопической физической системе, состоящей из большого числа частиц. Характеристика процесса время релаксации. Например: для системы электронов в металле время релаксации t 10… …   Современная энциклопедия

  • РЕЛАКСАЦИЯ — в физиологии расслабление или резкое снижение тонуса скелетной мускулатуры вплоть до полного обездвижения. Может возникнуть как патологическое состояние; искусственная релаксация достигается применением миорелаксантов …   Большой Энциклопедический словарь

  • релаксация — расслабление, терморелаксация, затухание, ослабление Словарь русских синонимов. релаксация сущ., кол во синонимов: 6 • ауторелаксация (1) • …   Словарь синонимов

  • РЕЛАКСАЦИЯ — (от латинского relaxatio расслабление, разрядка, отдых), 1) расслабление или резкое снижение тонуса скелетной мускулатуры. Искусственную релаксацию, достигаемую применением препаратов миорелаксантов, используют при хирургических вмешательствах.… …   Современная энциклопедия

  • Релаксация — (от лат. relaxatio облегчение, расслабление) состояние покоя, связанное с полным или частичным мышечным расслаблением. Разделяют долговременную релаксацию, которая происходит во время сна, гипноза, при фармакологических воздействиях, и… …   Психологический словарь

  • Релаксация — (от латинского relaxatio ослабление) в газах процесс установления термодинамического равновесия (выравнивание физических параметров давления, температуры, концентрации компонентов и т. п.) между всеми частями газовой системы. Проходит в… …   Энциклопедия техники

Книги

Другие книги по запросу «РЕЛАКСАЦИЯ» >>


Поделиться ссылкой на выделенное

Прямая ссылка:
Нажмите правой клавишей мыши и выберите «Копировать ссылку»