Nemegyensúlyi termodinamika alkalmazása élő és komplex élettelen rendszerekre.  részletek

súgó  nyomtatás 
vissza »

 

Projekt adatai

 
azonosító
62278
típus K
Vezető kutató Verhás József
magyar cím Nemegyensúlyi termodinamika alkalmazása élő és komplex élettelen rendszerekre.
Angol cím Applying Non-Equilibrium Thermodynnamics to living and complex non-living systems.
magyar kulcsszavak Nemegyensúlyi termodinamika, anyag modellek
angol kulcsszavak Non-Equilibrium Thermodynamics, constitutive equations
megadott besorolás
Műszaki Mechanika (Matematikai, Fizikai, Kémiai és Mérnöki Tudományok)60 %
Fizikai kémia és elméleti kémia (Matematikai, Fizikai, Kémiai és Mérnöki Tudományok)40 %
zsűri Gépész-, Építő-, Építész- és Közlekedésmérnöki
Kutatóhely Fizika Tanszék (Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem)
résztvevők Kiss Endre
projekt kezdete 2006-02-01
projekt vége 2011-01-31
aktuális összeg (MFt) 3.198
FTE (kutatóév egyenérték) 6.23
állapot lezárult projekt
magyar összefoglaló
A tervezett kutatómunka a nemegyensúlyi termodinamika különféle
alkalmazásaira irányul, és egy hasonló című OTKA támogatású kutatómunka
folytatása. Folytatni kívánjuk a modern termodinamika alkalmazási
körének bővítését, valamint az eddigi és a további munkánk során
felmerülő alapkérdések tisztázását. A nem-egyensúlyi
hőmérséklet kérdése kapcsolódik a sugárzásos hőterjedés leírásához, a
dinamikai szabadsági fokok transzportja a turbulenciáéhoz. A dinamikai
változók kiválasztásának kérdése jelentősen befolyásolja a leírás
egyszerűségét. A nem-egyensúlyi termodinamika alapfogalmait kívánjuk
pontosabbá és egyszerűbbé tenni a szélesebb körű alkalmazások kedvéért
valamint új alkalmazásokat kívánunk kidolgozni. Célbavett
alkalmazás az élő szövetek reológiai modellezése. A BME-n megalakult
biomechanikai kutatóközpont kezdeményezésvel kooperáció indul a Münsteri
Orvosi Egyetemmel. A kooperációban részt vállalunk az állkapocs
csontszövetének alakváltozásait leíró anyagtörvények
továbbfejlesztésével és új modellek megalkotásával.

Az alapkérdések területén elsősorban a racionális termodinamikai
"Liu-féle eljárás" és Gyarmati-féle variációs elv viszonyát kívánjuk
felderíteni. Vizsgálni kívánjuk a Muschik-féle "kontakt" hőmérsékletek és a dinamikai
szabadsági fokok transzportjának elmélete közötti összefüggéseket.
Szeretnénk vizsgálni a lehetőségeit az alapvető fizikai és
más természettörvények termodinamikai megalapozásának.

Az eddigi kutatásaink során nyitva maradt kérdések tisztázására
törekszünk. Meg szeretnénk mutatni a tudományos világnak, hogy az
irreverzibilis termodinamika alaptörvényei-különösen az
Onsager-Casimir-féle reciprocitási relációk-sokkal szélesebb körben
érvényesek, mint amit ismert bizonyításuk garantál és hogy az
irreverzibilis termodinamika a legalapvetőbb kérdések tisztázásánál is
hasznos és hatékony módszereket szolgáltat. Továbbra is foglalkozni
kívánunk a kémiai reakciókinetika irreverzibilis termodinamikai keretbe
ágyazásával, ami egyben Gyarmati István szellemi hagyatékának ápolása
is. Ez utóbbi vonatkozásban sok sikeres próbálkozás szolgál útmutatásul,
de ismerünk olyan nemlineáris folyamatot is, amely számos, a
reakciókinetika módszereinek általánosíthatóságát cáfoló evidenciával
szolgál.
angol összefoglaló
The project aims the applications of non-equilibrium thermodynamics. We
intend to go on with widening the realm of the applications of
non-equilibrium thermodynamics, moreover, to study the the basic
problems emerged during our former research. The problem of
non-equilibrium temperature is closely related to radiating heat
transfer, the transport of the dynamic degrees of freedom to fluid
turbulence. The proper choice of the dynamic variables is a corner stone
to the simplicity of modeling. We want to make the basic principles of
non-equilibrium thermodynamics simpler and more exact for the sake of
wider field of applications and even of new ones. The main target is the
modeling of living tissues. A new cooperation is getting
established between The Medical University, Münster and BUTE. We intend
to take part in it with developing even new models for the
mechanical behavior of human
bones especially the jaws.

As for the basic problems, the relation between Liu's procedure and
Gyarmati's principle, moreover, between Muschik's contact temperatures
and the theory of the transport of the dynamic degrees of freedom are to
be elucidated. The relations of the laws of thermodynamics and the other
basic laws of physics are also intended to study.

The questions left open in the past are to be answered. We want to show
the scientific world that the realm of validity of the Onsager-Casimir
reciprocal relations is much wider as expected on the ground of the
known proofs and thermodynamics is an effective and powerful tool to
study even the most fundamental problems.

We would like to study how chemical kinetics can be embedded into the
non-equilibrium thermodynamics, to go on with István Gyarmati's path. The
chemical kinetics has been proposed to apply for several things but some
known non-linear processes disprove its limitless applicability.





 

Zárójelentés

 
kutatási eredmények (magyarul)
A termodinamika variációs elveinek alkalmazásai terén 2007 óta új kutatási vonal indult a reciprocitási relációk elfogadottságának felderítésére. A termodinamika mechanikai alkalmazásai terén: A termodinamika és a termodinamikai reológia eredményeinek, módszereinek propagálása és új alkalmazási területek felderítése. A termoelaszticitás új termodinamikai elméletének megalapozása. Az entrópiatranszport sűrűség formulájának általánosítása felveti a hő és a munka fogalmainak az általánosan elterjedtektől eltérő, a modern igényeknek is megfelelő értelmezését. Az elektromosan töltött test mechanikai mozgásegyenletének összehangolása az elektrodinamika elméletével. A hő klasszikus definiciója nem-egyensúlyi rendszerekben tarthatatlan. Az Onsager-Casimir-féle reciprocitási relációk sokkal általánosabb érvényűek, mint amit az ismert bizonyítások mutatnak. Az elektronikus eszközökben használt NiMH akkumulátorok termodinamikai modellezéséhez tervezett kísérletek előkészítése. (Nagyon nehézkesen haladok.)
kutatási eredmények (angolul)
A new line concerning the variational principles of thermodynamics has opened to find out the acceptance of the reciprocal relations since 2007. Applying thermodynamics in mechanics: Propagating the results and methods of thermodynamics and thermodynamic rheology and looking for new fields of applications. Foundation of a new thermodynamic theory for thermal stress. The reinterpretation of the entropy transport involves the reconsideration of the generally used ideas of heat and work to fit them to the modern demands. Fitting the equation of motion of a charged body to electrodynamics. The classical definition of heat can not be maintained out of equilibrium; correct modeling entropy flow can overrule their weakness. The Onsager-Casimir reciprocal relations are much more general then coming from the known proofs. Preparing experiments with rechargeable batteries. (I cam manage but hardly.) Further plans for publications and research: To go on with fitting thermodynamics and the theory of electromagnetic radiation. Investigating the structure and possible generalizations of the Onsager-Casimir reciprocal relations. To fit thermodynamics and quantum theory.
a zárójelentés teljes szövege https://www.otka-palyazat.hu/download.php?type=zarobeszamolo&projektid=62278
döntés eredménye
igen





 

Közleményjegyzék

 
J. Verhás:: TOWARD A THERMODYNAMIC THEORY OF FLUID TURBULENCE., In CPEA'10, Course and Conference on Continuum Physics and Engineering Applications 29 May – 7 June, 2010, Ráckeve, Hungary, 2010
J. Verhás:: THERMOELASTICITY AND NON-EQUILIBRIUM THERMODYNAMICS., In 9th International Congress on THERMAL STRESSES 2011, June 5-9, 2011, Budapest, 2011
J. Verhás:: White area on the map of applying non-equilibrium thermodynamics. – Sliding friction., FUDoM 09 Finno-Ugric International Conference of Mechanics with Special Symposia, Ráckeve, Hungary, August 23 - 29, 2009, 2009
József Verhás: White Areas on the Map of Applying Non-Equilibrium Thermodynamics: On the Self Accelerating Electron., Atti dell'Accademia Peloritana dei Pericolanti Classe di Scienze Fisiche, Matematiche e Naturali Vol. LXXXV, C1S0701023 (2007) - Suppl. 1, 2007
József Verhás: Modeling in Non-Equilibrium Thermodynamics., CPEA'07, Conference and Course on Continuum Physics and Engineering Applications June 2-11, 2007, Ráckeve (Budapest), Hungary, 2007
József Verhás: Does Electrodynamics Violate the First Law?, International Symposium on Trends in Continuum Physics, Lviv, Ukraine, September 16-20, 2007, 2007
József Verhás: Thermodynamics of Deformations, Technische Universität Carolo-Wilhelmina zu Braunschweig 2006. február 3. elhengzott előadás, 2006
József Verhás: Jaumann derivált a reológiában., Az MTA Földtudományi Osztálya, Geonomikai Alosztálya, Jaumann emlékülés, 2006 október 25 elhangzott előadás, 2006
Kiss Endre: Quasilinear Parabolic Type Variational Solution for Fourier Irreversible Heat Conduction Process with Minimum Principle in Case of Finite Signal Rate., MAXENT 2006 Twentysixth International Workshop on Bayesian Inference and Maximum Entropy Method in Science and Engineering. Paris, 2006. VII. 8-13., 2006
Verhás József: Mit ajánl a nemegyensúlyi termodinamika a biomechanikának?, II. Magyar Biomechanikai Konferencia, Debrecen, 2006 július 01, 2006
József Verhás: Thermoelasticity and entropy flow, Proceedings of the Estonian Academy of Sciences, 2008, 57, 3, 142–144 (http://www.kirj.ee/public/proceedings_pdf/2008/issue_3/proc-2008-3-142-144.pdf), 2008
József Verhás: WHITE AREAS ON THE MAP OF APPLYING NON-EQUILIBRIUM THERMODYNAMICS: ON THE SELF ACCELERATING ELECTRON, Atti dell'Accademia Peloritana dei Pericolanti Classe di Scienze Fisiche, Matematiche e Naturali Vol. LXXXVI, C1S0801023 (2008) - Suppl. 1, 2008
József Verhás: MÄULLER'S K VECTOR IN THERMOELASTICITY., STAMM, Levico (Italy) September 22-25, 2008 (http://www-dimat.unipv.it/pier/STAMM08-files/contributi/Jozsef-Verhas.pdf), 2008
József Verhás: Dilemma of Heat or Work., Joint European Thermodynamics Conference, JETC X, Copenhagen, 22–24 June 2009, 2009
J. Verhas.: Irreversibility and Quantum Mechanics?, In STAMM 2010, International Symposium on Trends in Applications of Mathematics to Mechanics, Berlin, Germany, August 30th till September 2nd, 2010, 2010




vissza »