A Magyar Hidrológiai Társaság VII. Országos Vándorgyűlése II. kötet, Vízkészletvédelem (Salgótarján, 1987. július 9-11.)

FELSZÍN ALATTI VÍZKÉSZLETEK VÉDELME - DR. UJFALUDI LÁSZLÓ: A transzportjelenségek leírása az irreverzibilis termodinamika segítségével

BEVEZETÉS Szent-Györgyi Albert szerint "... az élet tanulmányozása közben a magasabb régiókból egyre alacsonyabbakba szállunk, mig végül útközben az élet eltűnik, és ott állunk üres kézzel. A molekulák és az atomok élettelenek". /Szent-Györgyi 1985/. A rendszerelmélet egyik megalapozója, Bertalanffy szerint ennek oka a következő: "Az élőlény rendszer. A rendszer pedig egészen uj sajátosságokat mutat, olyanokat, amelyekkel a részek külön-külön nem rendelkeznek". A két korszakalkotó tudós fent idézett megállapításai az életre vonatkoznak, ugy véljük azonban, hogy lényegüket tekintve minden bonyolultabb rendszerre, ill. folyamatra érvényesek. A hidrogeokémiai (HGK) folyamatok, amelyek porózus közegekben lejátszódó összetett transzportjelenségek eredőjeképpen jönnek létre, szintén rendszersajátosságokat mutatnak. A HGK-folyamatokat tehát nem lehet "büntetlenül" rész-folyamatokra bontani, vagy ami még rosszabb; a mai eléggé elterjedt gyakorlat szerint egyszerű konvektiv terjedési problémákra redukálni. A megalapozatlan redukciók folytán ugyanis a probléma érdemi megoldása helyett legjobb esetben tetszetős matematikai mutatványt hajtunk végre, amelynek azonban semmi köze nincs a valóságos jelenségekhez. TRANSZPORTFOLYAMATOK TERMODINAMIKAI MEGKÖZELÍTÉSE A transzportfolyamatok legáltalánosabb matematikai leirását az Onsager által megalapozott irreverzibilis termodinamika keretében dolgozták ki a 30-as évektől napjainkig. Onsager alapozó munkássága nyomán jelentős eredményeket ért el ezen a területen Prigogine, de sok magyar kutató is: többek között Fényes (1968), Gyarmati (1976), Szűcs (1976) és Verhás (1985). A transzportfolyamatokat az extenziv /tömeggel arányos/ és az intenziv /tömegtől független/ mennyiségek bevezetésével lehet a legvilágosabban értelmezni. A transzportfolyamatok létrejöttének alapgondolata a termodinamika nulladik főtétele. Eszerint egy rendszer mindaddig egyensúlyban van, amig a rendszeren belül az összes intenziv mennyiség /nyomás, hő- 7o3 -