Термодинамика линейных необратимых систем
       7. Определение диаметра включения, устойчивого к дроблению

     7.1. Постановка задачи

     Рассмотрим аппарат дробления, в котором происходит процесс измельчения твёрдых включений. Движущая сила процесса дробления имеет вид:
  (4.7)
где d - диаметр включений; - истинная плотность материала включений; - сила поверхностного натяжения; - скорость обтекания, - удельная мощность на перемешивание.
     Второе слагаемое в правой части выражения (4.7) характеризует внешнюю силу давления, действие которой приводит к разрыву связей между молекулами включений и их измельчению. Первое слагаемое - внутреннюю силу связи между молекулами включений, препятствующую измельчению. Для осуществления процесса дробления включений второе слагаемое должно быть больше первого по абсолютной величине. С уменьшением размера включений, как видно из (4.7), второе слагаемое уменьшается больше первого, что необходимо компенсировать увеличением внешних затрат энергии (значения ), иначе процесс остановится. Как определить размер включений, устойчивый к дроблению при заданных условиях?
     Прекращение измельчения включений можно рассматривать, как установление в аппарате дробления стационарного состояния. Следовательно, для решения поставленной задачи можно использовать принцип минимума производства энтропии Пригожина.
     Получим выражение для производства энтропии процесса дробления включений. Поскольку в данной системе только одна сила (4.7) зависит от диаметра включений, то остальные необратимые процессы можно не учитывать. Следовательно, поток процесса дробления для состояний вблизи равновесия определяется по формуле:
 
а производство энтропии системы (точнее, её составляющая, зависящая от диаметра включений) имеет вид: