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:

Секрет сообразительности
Иван Петрович Павлов как-то сказал, что причина сообразительности обезьяны в ее четырех руках. От рук, взявших предметы, через нервные каналы поступают в мозг импульсы, которые расширяют область умственной деятельности живого существа. У ...

Царство грибов. Общая характеристика
Различаются по форме и размерам. Тело состоит из тонких нитей – гифов, образующих грибницу (мицелий). Царство грибов делится на подцарства: низшие (тело состоит из одной клетки) и высшие (многоклеточный мицелий). По способам питания: пар ...

Современное понимание ноосферы
В конце двадцатого века, в начале двадцать первого века термин ноосфера как-то вышел из обихода, больше заговорили об информационном пространстве человечества, образованном современными телекоммуникационными системами. Считается, что это ...

Разделы