Добавил:
Vasya
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:2td_teorema_Prigozhina.ppt
X
- •ЛИНЕЙНАЯ
- •Схематическое представление открытых систем : производство и поток энтропии.
- •СТАЦИОНАРНОЕ СОСТОЯНИЕ И ТЕРМОДИНАМИЧЕСКОЕ РАВНОВЕСИЕ
- •ИЗМЕНЕНИЕ ЭНТРОПИИ В ОТКРЫТЫХ СИСТЕМАХ
- •Клетка - открытая система и ее баланс энтропии выражается соотношением
- •Достижение термодинамики необратимых процессов:
- •СКОРОСТЬ ПРОДУКЦИИ ЭНТРОПИИ В ОТКРЫТЫХ СИСТЕМАХ
- •Два груза, не связанные между собой, стремятся упасть вниз (а).
- •СТАЦИОНАРНОЕ СОСТОЯНИЕ
- •ПРИНЦИП ЛОКАЛЬНОГО РАВНОВЕСИЯ
- •Вспомним
- •T dSdti Nвход Nвыход JX
- •Зависимость функции диссипации от времени
- •ПРЕОБРАЗОВАНИ Е ЭНЕРГИИ В ЖИВЫХ СИСТЕМАХ
- •ТЕРМОДИНАМИЧЕСКИЕ СИЛЫ И ПОТОКИ
- •СИЛЫ И ПОТОКИ В НЕРАВНОВЕСНОЙ ТЕРМОДИНАМИКЕ
- •ВБЛИЗИ ТЕРМОДИНАМИЧЕСКОГО РАВНОВЕСИЯ ПОТОКИ И СИЛЫ СВЯЗАНЫ
- •В общем виде можно считать, что поток J зависит от силы Х:
- •С учетом этих обозначений и пренебрегая членами выше первого порядка, получим
- •Принцип взаимности Онзагера
- •Принцип взаимности Онзагера
- •ТЕОРЕМА ПРИГОЖИНА
- •В системе два потока: поток тепла JT и поток вещества JM
- •Поскольку первая производная равна 0, значит имеется экстремум.
- •ТЕОРЕМА ПРИГОЖИНА
- •В линейной области система эволюционирует к стационарному состоянию , характеризуемому минимальным производством энтропии
- •Схематическое представление открытых систем : производство и поток энтропии.
- •УНИВЕРСАЛЬНЫЙ КРИТЕРИЙ ЭВОЛЮЦИИ ОТКРЫТЫХ СИСТЕМ
- •В линейной области система эволюционирует к стационарному состоянию , которое характеризуется минимальной скоростью
- •Критерий эволюции термодинамики линейных необратимых процессов можно использовать для описания процессов развития, роста
- •σ удельная диссипативная функция T - абсолютная температура,
- •При использовании критерия скорости производства энтропии для описания возрастных изменений организмов
- •В живых системах удельную диссипативную функцию
- •Изменение основного обмена во время роста птиц и млекопитающих (Зотин, 1974).
- •Изменение основного обмена во время роста н старения людей (Зотин, 1974).
- •Приближение к конечному стационарному состоянию
- •Индуцибельный процесс
- •Шарик катится вниз по наклонному желобу. Движение шарика по дну желоба (а, г)
- •Возрастные изменения организмов сопровождаются приближением системы к конечному стационарному состоянию, т. е. непрерывным
- •Подобное явление может осуществляться во время оогенеза, на начальных стадиях регенерации и заживления
ПРИНЦИП ЛОКАЛЬНОГО РАВНОВЕСИЯ
Локальные
объемы
ЛОКАЛЬНАЯ СКОРОСТЬ ПРОИЗВОДСТВА ЭНТРОПИИ
РАССЧИТЫВАЕТСЯ КАК
Р1, Т1 |
Р2, Т2 |
|
1 |
dSi |
|
V |
dt |
||||
|
|
|
р1=р2, Т1=Т2 |
dSi dV |
|
|
dt |
|
Вспомним |
Q TdS или |
dS Q |
|
||
|
|
T |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
T |
dSi |
|
Диссипативная функция |
|
dt |
|
||
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
T |
dSi |
Av |
Для химической реакции |
||
dt |
||||||
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
T |
dSi |
T k J k X k |
|
В обобщенном виде |
|
dt |
||||||
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
T dSdti Nвход Nвыход JX
Зависимость функции диссипации от времени
ПРЕОБРАЗОВАНИ Е ЭНЕРГИИ В ЖИВЫХ СИСТЕМАХ
ТЕРМОДИНАМИЧЕСКИЕ СИЛЫ И ПОТОКИ
СИЛЫ И ПОТОКИ В НЕРАВНОВЕСНОЙ ТЕРМОДИНАМИКЕ
ВБЛИЗИ ТЕРМОДИНАМИЧЕСКОГО РАВНОВЕСИЯ ПОТОКИ И СИЛЫ СВЯЗАНЫ
ЛИНЕЙНО
Адольф ФИК 1829-1901
dm |
DS dc |
dt |
dx |
dQ |
kS dT |
dt |
dx |
Закон Фика
Закон Фурье
Жан Батист Жозеф ФУРЬЕ (1768-1830)
В общем виде можно считать, что поток J зависит от силы Х:
J = f (x)
Разложим J(X) в ряд Маклорена вблизи равновесия
J X j(0) |
j/ (0) |
X |
j// (0) |
X 2 |
... |
|
|
||||
1! |
2! |
|
|
Здесь Х=0 и J(0) – точка равновесия.
Производные в точке равновесия обозначим феноменологическими коэффициентами J1(0)=L
С учетом этих обозначений и пренебрегая членами выше первого порядка, получим
J (x) = LX
Таким образом, вблизи термодинамического равновесия силы и потоки связаны линейной зависимостью.
Соседние файлы в предмете Биофизика