Изменение энтропии в открытых системах. Определение скорости продукции энтропии в открытых системах.
dS=diS+deS.
diS>=0 (никогда не бывает отрицательной).
deS=0только в изолированной системе(стационарное состояние); в закрытых и открытых системахdeS ≠ 0.
Энтропия возрастает во всех реальных термодинамических процессах.
(Неравенство dS≥ 0 выражает второе начало ТД)
В живых системах S возрастает или уменьшается. Всякое уменьшение энтропии требует участия внешних сил, => энтропия внешней системы (взаимодействующей) будет возрастать. Возрастание энтропии самопроизвольно и необратимо.
*каждой системе свойственна тенденция к самопроизвольному переходу в состояние maxмолекулярного беспорядка, т.е. каждая система стремится к разупорядоченности.
Второе начало ТД для открытых систем:
· deS/dt ˃ 0 показывает увеличение энтропии системы в результате того, что в организм постоянно поступает поток вещества и энергии.
· deS/dt ˂ 0 означает, что отток энтропии из организма превышает ее приток.
· Величина diS/dt , обусловленная процессами происходящими внутри организма и выделением теплоты в окружающую среду,может принимать любое положительное значение.
При условии, что diS/dt ˃ 0 , возможны следующие три случая:
1. dS/dt ˃ 0:
1.1. deS/dt ˃ 0
1.2. deS/dt ˂ 0, но diS/dt ˃ deS/dt: скорость производства энтропии внутри организма будет превышать скорость обмена энтропией с окружающей средой
2. dS/dt ˂ 0
deS/dt ˂ 0
deS/dt ˃ diS/dt
Общее изменение энтропии в системе становится отрицательным, т.е. скорость обмена энтропией с окружающей средой превышает скорость производства энтропии внутри организма.
Отток из организма положительной энтропии или приток из окружающей среды отрицательной энтропии.
Только при ЭТОМ условии обмена энтропией с внешней средой возможно существование и усложнение живых организмов в процессе эволюции.
3. dS/dt = 0
deS/dt ˂ 0
Скорость обмена энтропией с окружающей средой равна скорости производства энтропии за счет внутренних биофизических и биохимических процессов.
Установление в системе стационарного состояния.
Увеличение энтропии системы за счет происходящих в ней необратимых процессов компенсируется притоком отрицательной энтропии при взаимодействии системы с внешней средой.
Баланс S при росте и развитии организмов:рост и развитие – непрерывное снижение скорости продуцирования S, отнесенной к единице массы объекта: dS = diS + deS< 0.Снижается и достигает минимальных значений в конечном стационарном состоянии (при ТД равновесии).
Уменьшение скорости теплопродукции (dβ/dt) = уменьшение скорости продуцирования энтропии (dS/dt).
Благодаря более интенсивным процессам обмена веществ отток энтропии превышает ее продукцию:deS/dt ˃ diS/dt.
Старение сопровождается возрастанием энтропии! dS = diS + deS> 0; diS/dt>deS/dt.
Жизнь – это постоянная борьба против тенденции к возрастанию энтропии.
Дата добавления: 2020-11-18; просмотров: 400;
Поиск по сайту
Узнать еще
- FMEA при проектировании продукции
- I. Определение и структура методов обучения.
- I. Определение условий выполнения рукописи.
- I. Определение, виды радиоактивности, радиоактивные семейства
- Mатематическое определение ОС.
- V.2. Антропогенное изменение климата и его последствия
- А) Деградация почв и определение ее скорости
- Адаптация, изменение или вымирание экосистем.
Публикации по технике и механике
Публикации по биологии
Публикации по информатике
Публикации по строительству
Публикации по физике
Публикации по химии
Публикации по электронике
Публикации по искусству
Публикации по истории
Публикации по медицине
