Reaction rates in a deformable solid in terms of the thermodynamics of irreversible processes
Based on the thermodynamics of irreversible processes, the relationship between the reaction rate in a deformable solid and stresses is demonstrated without introducing additional hypotheses. Known ways of accounting for the dependence of the reaction rate on the structure are described. A possible generalization of classical models by extending thermodynamics is presented. An example of a transition from continuum modeling to a two-level modeling is given, which makes it possible to establish a connection between the parameters affecting the reaction rate at different scale levels. A similar approach can be applied to any scalar process.
Download file
Counter downloads: 29
Keywords
deformable media, chemical reaction rates, thermodynamics, structure effects, modelingAuthors
| Name | Organization | |
| Knyazeva A.G. | Institute of Strength Physics and Materials Science of SB RAS | anna-knyazeva@mail.ru |
References
Де Донде Т., Ван Риссельберг П. Термодинамическая теория сродства. Книга принципов: пер. с англ. - М.: Металлургия, 1984. - 136 с.
Miloslav Pekâ // Z. Naturforsch. A. - 2009. - V. 64. - P. 289-299.
Miloslav Pekar // Helvetica Chimica Acta. - 2007. - V. 90. - P. 1897-1916.
Juan Qui´lez // Science & Education. - 2009. -V. 18. - P.1203-1251.
Masahiro Nabeshima // J. Nucl. Sci. Technol. - 1994. - V. 31. - No. 4. - P. 1084-1091.
Kaspar Loeffel, Lallit Anand // Int. J. Plasticity. - 2011. - V. 27. - P. 1409-1431.
Gaёlle Rambert, Jean-Claude Grandidier, Elias C.Aifantis // Eur. J. Mech. A/Solid. - 2007. - V. 26. - P. 68-87.
Freidin A.B. // Mech. Solids. - 2015. - V. 50. - No. 3. - P. 260-285.
Fort J., Casas-Va´zquez J., Méndez V. // J. Phys. Chem. B. - 1999. - V. 103. - No. 5. - P. 860-866.
Serdyukov S.I. // Entropy. - 2018. - V. 20. - Paper 802 (19 p.).
Gorbana A.N., Mirkes E.M., Yablonsky G.S. // Physica A. - 2013. - V. 392. - P.1318-1335.
Veveakis E., Alevizos S., Vardoulakis I. // J. Mech. Phys. Solids. - 2010. - V. 58. - P. 1175-1194.
Годунов С.К. Элементы механики сплошной среды. - М.: Наука, 1978. - 304 c.
Пригожин И., Дефэй Р. Химическая термодинамика: пер. с англ. - 1966. - 510 c.
Князева А.Г. // ПМТФ. - 1999. - Т. 40. - № 6. - С. 103-111.
Дьярмати И. Неравновесная термодинамика. Теория поля и вариационные принципы. - М.: Мир, 1974. - 404 с.
Гуров К.П. Феноменологическая термодинамика необратимых процессов. - М.: Наука, 1978. - 128 с.
Дельмон Б. Кинетика гетерогенных реакций. - М.: Мир, 1972. - 300 с.
Третьяков Ю.Д. Твердофазные реакции. - М.: Химия, 1978. - 360 с.
Алдушин А.П., Мержанов А.Г., Хайкин Б.И. // ДАН СССР. - 1972. - Т. 204. - № 5. - С. 1139-1142.
Алдушин А.П., Мартемьянова Т.М., Мержанов А.Г. и др. // ФГВ. - 1972. - № 2. - С. 202-212.
Knyazeva A.G., Kryukova O.N. // Appl. Solid State Chem. - 2019. - No. 3. - P. 32-44.
Horstemeyer M.F., Bammann D.J. // Int. J. Plasticity. - 2010. - V. 26. - P. 1310-1334.
Maugin G.A., Muschik W. // J. Non-Equilib. Thermodyn. - 1994. - V. 19. - No 3. - P. 217-249.
Maugin G.A., Muschik W. // J. Non-Equilib. Thermodyn. - 1994. - V.19, No 3. - P. 250-289.
Papenfuss C. and Muschik W. // Entropy. - 2018. - V. 20. - No 1. - Paper 81. - 24 p.
Van P., Berezovski A., Engelbrecht J. // J. Non-Equilib. Thermodyn. - 2008. - V. 33. - No 3. - P. 235-254.
Engelbrecht J., Berezovski A. // J. Mech. Mater. Struct. - 2012. - V. 7. - No 10. - P. 983-996.
Соловьева Ю.В., Валуйская Л.А., Липатникова Я.Д., Старенченко В.А. // Изв. вузов. Физика. - 2019. - Т. 62. - № 12. - С. 74-80.
Князева А.Г. // Химия в интересах устойчивого развития. - 2002. - Т. 10. - № 4. - С. 103-109.
Knyazeva A.G. // J. Non-Equilib. Thermodyn. - 2020. - V. 45. - No. 4. - P. 401-417.
Князева А.Г. // Вестник ПермГТУ. Механика. - 2011. - № 4. - С. 88-123.
Дюкарев Е.А., Князева А.Г. // ФГВ. - 1998. - Т. 34. - № 5. - С.84-94.
Трусов П.В., Швейкин А.И., Нечаева Е.С., Волегов П.С. // Физ. мезомех. - 2012. - Т. 15. - № 1. - С. 33-56.
Trusov P.V., Kondratyev N.S. // Phys. Mesomech. - 2019. - V. 22. - No. 3. - P. 230-241.
Ковалев О.Б., Неронов В.А. // ФГВ. - 2004. - Т. 40. - № 2. - С.52-60.
Некрасов Е.А., Максимов Ю.М., Алдушин А.П. // ФГВ. - 1980. - T. 16. - № 3. - С.113-120.
Florence Baras, Dilip Kondepudi // J. Phys. Chem. B. - 2007. - V. 111. - P. 6457-6468.
Maslov A., Kryukova O., Knyazeva A., Bukrin N. // AIP Conf. Proc. - 2018. - V. 2051. - P. 020188.
Roy A.B. Engelen, Marc G.D. Geers, Frank P.T. Baaijens // Int. J. Plasticity. - 2003. - V.19. - P. 403-433.
Nikolaos Aravas, Ioanna Papadioti // J. Mech. Phys. Solids. - 2021. - V.146. - P. 104190.
