描述不可逆熱力學過程的線性唯象定律中各係數間的倒易關係。它是粒子微觀運動方程的時間反演不變性在宏觀尺度上的反映。這個關係是1931年由L.昂薩格建立,後經H.B.G.凱西米爾發展,擴充瞭它的適用範圍。

  人們常用“流”和“力”來說明不可逆過程。在擴散過程中的物質流密度,熱傳導中的熱流密度,化學反應中的反應速度等都稱為流,用Ji(i=1,2,…,,n)表示。引起流的相應力為濃度梯度、溫度梯度、化學親合力等用Xi(i=1,2,…,n)表示。在線性區它們的關系唯象地寫為

唯象系數Lij為常數。昂薩格發現,唯象系數矩陣是對稱的,即

LijLji

這就是著名的昂薩格倒易關系。這個關系的存在不依賴於具體物質,或具體過程,在線性不可逆過程中具有普遍意義,因而成為線性區非平衡熱力學的主要基礎之一。

  昂薩格倒易關系應用於實際問題時,得到瞭很好的驗證。其中對溫差電偶和力熱現象的研究是它成功的突出例證。

  溫差電偶效應 用兩種不同金屬A、B焊接形成閉合回路,人們發現瞭塞貝克效應、珀耳帖效應、湯姆孫效應(見溫差電現象)。利用昂薩格關系可以證明,塞貝克系數、珀耳帖系數、湯姆孫系數都滿足普遍的關系式,即湯姆孫第一關系

和湯姆孫第二關系

ΠABSABT

而這兩個關系已為實驗證實,所以昂薩格關系的正確性也就得到瞭證實。

  費德森效應 實驗發現系統中不同區域的溫度不僅造成熱流,也會引起粒子流

Jn=λ│ΔT

式中λ 稱為熱力系數。這種效應稱為費德森效應,也叫熱力效應。同時發現壓差不僅引起粒子流,也產生熱流

JQK│Δp

式中K稱為力熱系數。利用昂薩格關系可以證明

K=λTv

式中v為物質比容。盡管λ和K 隨物質性質而異,但實驗證實上述關系在不可逆過程的線性區是普遍成立的。