Dissertação de Mestrado #517: Ricardo Motai

Inconsistências na Termodinâmica de Estado Estacionário

Autor: Ricardo Tsuyoshi Motai

Banca Avaliadora

Ronald Dickman (orientador)

Física - UFMG

Emmanuel Araújo Pereira

Física - UFMG

Jafferson Kamphorst Leal da Silva, Física

UFMG

Orientadores

Ronald Dickman (orientador)

Departamento de Física - UFMG

Resumo do Trabalho

Estudamos neste trabalho a possibilidade de estender a termodinâmica para estados estacionários de não-equilíbrio em gases em rede dirigidos. Examinamos a possibilidade de definir um potencial químico efetivo μ e uma temperatura efetiva Te; para isso, estabelecemos a condição de que o fluxo de partículas e de energia entre um sistema dirigido e um reservatório deve ser nulo. Para o modelo considerado neste trabalho, os fluxos são determinados por médias de densidades, eliminando a necessidade de perturbar o sistema com trocas reais de partículas; μ e Te são, dessa forma, obtidos através de medidas de circuito aberto, usando um reservatório virtual. Para o gás em rede com exclusão de primeiros vizinhos, a temperatura não é relevante e observamos que o potencial químico, como uma função da densidade e da intensidade do campo, satisfaz a lei zero e prediz corretamente as densidades dos sistemas em coexistência. No gás em rede dirigido de Katz-Lebowitz-Spohn, tanto μ quanto Te precisam ser definidos. Mostramos analiticamente que a lei zero é violada, e determinamos a intensidade da violação via simulações. Nossos resultados ressaltam uma inconsistência fundamental na extensão da termodinâmica para estados estacionários de não-equilíbrio.