Techniklexikon

Entropieproduktion

Thermodynamik und statistische Physik, derjenige Anteil der zeitlichen Änderung der Entropie S eines Systems, der die mit dem Ablauf irreversibler Prozesse (im Inneren des Systems) verbundene Entropiezunahme beschreibt. Der Entropieaustausch mit der Umgebung wird dabei nicht mit erfasst. Aus dem zweiten Hauptsatz und der Gibbsschen Fundamentalgleichung der Thermodynamik erhält man für die Entropieproduktion . Hierbei sind J_j die Raten der verschiedenen beteiligten irreversiblen Prozesse (z. B. chemische Reaktionen, Wärmestrom, Diffusionsstrom) und X_j die entsprechenden verallgemeinerten Kräfte (z. B. Affinitäten, Temperaturgradienten, Gradienten der chemischen Potentiale).

Im thermodynamischen Gleichgewicht gilt gleichzeitig für alle irreversiblen Prozesse J_j = 0, X_j = 0 und damit .

In Gleichgewichtsnähe kann man lineare homogene Bedingungen zwischen den Flüssen und Kräften annehmen, und man erhält auf diese Weise die lineare Thermodynamik irreversibler Prozesse.

In stationären Nichtgleichgewichtszuständen wird die Entropieproduktion minimal.