Histéresis y disipación

Question

Los fenómenos de histéresis a menudo están vinculados a la disipación. Cuando hay un ciclo de histéresis, la energía disipada generalmente puede ser calculada como el área del ciclo.

Por ejemplo, en los materiales ferromagnéticos, la relación entre la magnetización y el campo magnético puede exhibir un ciclo de histéresis, correspondiente a la microscópica de la disipación por efecto Joule ; en materiales elásticos, hay una histéresis en la relación entre la restricción y la extensión, correspondiente a la fricción interna.

Hay un montón de otros ejemplos en los que no sé exactamente de la disipación de procesos : en primer lugar-fin de la fase de transición (por ejemplo, líquido-gas), en el ángulo de contacto, y así sucesivamente. Me siento como fenómenos de histéresis no puede aparecer sin disipación, debido a la histéresis de las necesidades de memoria, así como la posibilidad de perder esta memoria (que es un proceso irreversible). Sin embargo, tal vez echo de menos alguna otra posibilidad.

Así, es histéresis siempre vinculado a una disipación? Es debido a la forma irreversible? Hay un medio para demostrar que formalmente?

Answer 1

Bridgman en "La Termodinámica de la Deformación Plástica y Generalizada de la Entropía", CRÍTICAS DE la FÍSICA MODERNA VOLUMEN 22. NÚMERO de 1 de ENERO de 1950, se discute específicamente tensión-deformación de los ciclos de histéresis:

Durante la parte del ciclo durante la cual el calor sería que fluye en desde el exterior si no hay histéresis, a menos que el calor fluye en la que de lo contrario, sería porque los internos irreversibles generación de calor toma el lugar del calor de origen externo, por lo que durante este parte del proceso de la entropía del universo externo disminuye menos de lo que debería (es decir, no hay un equivalente algebraica de incremento). Por otro lado, durante la parte del proceso de durante el cual, sin histéresis calor fluye hacia fuera del cuerpo a la entorno, el calor fluye de otra manera, el exceso de son generados por la transformación irreversible en el cuerpo. De nuevo el resultado es un mayor que el normal aumento de la entropía de la universo externo. En el equilibrio, por lo tanto, la entropía total aumenta como debería después de cada ciclo.

Más tarde se generaliza la irreversible de la entropía descripción más allá de tensión-deformación de los ciclos, así, pero parece que Bridgman asociados con la disipación de histéresis si no explícitamente, a continuación, al menos implícitamente, en todas partes.

Answer 2

En el control de ciertos sistemas, histéresis está integrado en el circuito abierto de la lógica de control para evitar que el sistema oscilante. Por ejemplo, en el convertible, a veces hay una valla que se extiende sobre el parabrisas para cambiar el flujo de aire. La valla se extiende a 35 mph y retraer a 25 millas por hora, por ejemplo. Si fue extendida por encima de los 35 y retraído por debajo de los 35, entonces podría ser continuamente salir y volver de nuevo cuando uno de los cruceros de alrededor de 35 mph. Si no hay disipación de una cierta cantidad, entonces al menos no inmediatamente obvio.