Открытые системы и неравновесная термодинамика.

Статьи » Эволюция в КСЕ » Открытые системы и неравновесная термодинамика.

Неравновесная термодинамика открытых систем изучает существенно неравновесные процессы. В их описании ключевую роль играет понятие возрастания энтропии системы за счет процессов, происходящих внутри нее. Такой подход привел к новому взгляду на привычные понятия. Выдающаяся роль в развитии данного научного направления принадлежит И.Р. Пригожину, удостоенному за свои работы Нобелевской премии в 1977 году. Большой вклад внесли также Л.Берталанфи, Л.Онзагер, Л.И.Мандельштам, М.А.Леонтович, М.Эйген, Г.Хакен . Открытые системы, в которых наблюдается прирост энтропии, получили название диссипативных. В таких системах энергия упорядоченного движения переходит в энергию неупорядоченного хаотического движения, т.е. в тепло. Если замкнутую систему вывести из состояния равновесия, то в ней начнутся процессы, возвращающие ее к состоянию термодинамического равновесия, в котором ее энтропия достигает максимального значения. Со временем степень неравновесности будет уменьшаться, однако, в любой момент времени ситуация будет неравновесной. В случае открытых систем отток энтропии наружу может уравновесить ее рост в самой системе. В этих условиях может возникнуть и поддерживаться стационарное состояние. Такое состояние Берталанфи назвал текущим равновесием. По своим характеристикам текущее равновесие может быть близко к равновесным состояниям. В этом случае производство энтропии минимально (теорема Пригожина). Если же отток энтропии превышает ее внутреннее производство, то возникают и разрастаются до макроскопического уровня крупномасштабные флуктуации. При определенных условиях в системе начинает происходить самоорганизация - создание упорядоченных структур из хаоса. Эти структуры могут последовательно переходить во все более сложные состояния. Такие образования в диссипативных системах Пригожин назвал диссипативными структурами.


Прочие статьи:

Гуморальная регуляция
Гипоталамо-гипофизарная система представлена двумя взаимосвязанными структурами – гипоталамусом и гипофизом посредством портальной сосудистой системы. Гипоталамическая область связана афферентными путями со спинным, продолговатым и средн ...

Характеристика чрезвычайных ситуаций природного происхождения. Общая характеристика чрезвычайных ситуаций природного происхождения
ЧС природного характера делятся на: геологические, метеорологические, гидрологические, природные пожары, биологические и космические. Говоря о природных ЧС, следует подчеркнуть роль антропогенного влияния на их проявление. Известны много ...

Динамика численности
Сведения о составе популяции очень скудны и в массе носят случайный характер. Среди новорожденных несколько больше бывает самцов, а у взрослых соотношение полов близко 1:1. Смертность молодых от рождения и до первой осени их жизни достига ...

Разделы