Сильная неравновесность

Cтраница 1

Сильная неравновесность, высокие потоки энтропии и массы являются приминай структурирования системы. Система становится ие-рархичной: на макроуровне возникают элементы структуры, а на МИкро - уровне внутри структурных образований процесс остается хаотичным, ( структурирование неравновесных систем страдает известный закон диалектики перехода количества по достижению границ меры в новое качество системы. Элементом структуры в этом случае является периодически повторяющееся состояние системы. Периодичность может рассматриваться на отрезках времени обработки как одной детали, так и партии деталей. Например, при литье деталей элементом структуры будет повторяющееся от детали к детали в партии состояние в период времени кристаллизации металла из жидкого состояния. [1]

Таким образом, сильная неравновесность функций распределения в начальные моменты времени оказывает существенное влияние на протекание реакций разложения молекул в том случае, когда эти реакции кинетически являются реакциями второго порядка. Этот вывод носит достаточно общий характер. Это подтверждается результатами проведенных нами дополнительных расчетов. [3]

Важной особенностью этого этапа является сильная неравновесность функций распределения по скоростям. Приобретенная молекулами метана энергия не успевает перераспределиться между высокоэнергетическим крылом и остальной частью функции распределения. Иными словами, процесс установления максвелловского распределения внутри обоих газов протекает с меньшей скоростью, чем процесс передачи энергии молекулам метана от молекул аргона. Такая явно выраженная неадиабатичность присуща процессу максвеллизации вплоть до момента t та 3 тг. [4]

Вывод о возможности самоорганизации материи в условиях сильной неравновесности имеет большое мировоззренческое значение, поскольку выявляет путь, по которому законы природы приводят к появлению определенного порядка в неупорядоченных системах и затем к усложнению и развитию образовавшихся упорядоченных структур. Эйген в 60 - 70 - е годы показал, что в сложных сильнонеравновесных системах с особыми каталитическими свойствами их некоторых элементов возможно возникновение процесса записи информации в виде некоторого молекулярного кода, с помощью которого становится возможным самовоспроизведение этих каталитических структур. [5]

Неравновесные структуры приходят в равновесное состояние в случае отсутствия факторов, удерживающих эти структуры в неравновесном состоянии. Если исходное состояние отличается сильной неравновесностью и возникающие процессы достаточно интенсивны, то на фоне общего стремления системы к равновесию появляется подсистемы, в которых энтропия уменьшается локально. Эти подсистемы представляют значительный интерес. Однако суммарная энтропия для общей системы с учетом внешних систем увеличивается, т.е. нарушение закона возрастания энтропии не происходит. Локальное уменьшение энтропии в какой-либо подсистеме происходит само по себе. Для обеспечения этого процесса необходимо неравновесное состояние с достаточно малой энтропией, но, подчеркнем, общая энтропия всей большой системы увеличивается. [6]

Таким образом, явление самоорганизации связано с постоянной реорганизацией объекта под воздействием внешних сил и является по своей природе нелинейным. Главным свойством этих систем является большое число динамических переменных, их сильная взаимосвязь в процессе движения, существенная нелинейность и сильная неравновесность, связанная с постоянным поступлением в систему материи, энергии и информации извне. [7]

Величины, отмеченные штрихами, отличаются от соответствующих значений их в момент прохождения импульса, так как меняется энергетическое распределение электронов. В достаточно мощном СВЧ-импуль-се - даже при сравнительно высоких давлениях ( десятки - сотни мм рт. ст.) может создаться довольно сильная неравновесность плазмы, при которой температура электронов намного превышает температуру газа. Это связано с тем, что энергия непосредственно передается только электронам, которые за время импульса не успевают передать избыток ее тяжелым частицам. Однако, после того как импульс прекратился, температура электронов быстро падает, сравниваясь с температурой газа. [8]

В неравновесной термодинамике существенную роль играют оценки расстояния от условно выбранного равновесного состояния. В случае деформации в упругой области Q 0 ( не учитывается эффект понижения температуры, связанный с ангармонизмом колебаний кристаллической решетки) k - I; при больших степенях ПД, т.е. в условиях сильной неравновесности, - Q / W 1, следовательно, X - о. [9]

Функции распределения молекул метана по скоростям в начальные ( а и в поздние ( б моменты времени. [10]

Однако вплоть до f 3 10 - 9 с обеднение высокоэнергетического крыла из-за утечки горячих молекул по координате реакции немедленно компенсируется активирующими столкновениями молекул метана с молекулами аргона. Такой характер процесс носит до тех пор, пока начальный пик функции распределещшрмолекул аргона ( а значит, и начальный пик функции распределения молекул метана) будет достаточно интенсивным. Последнее же условие означает сильную неравновесность функций распределения и неадиабатичность процесса. [11]

Однако вплоть до t та 3 - 1СГ9 сек обеднение высокоэнергетического крыла из-за утечки горячих молекул по координате реакции ( А) немедленно компенсируется активирующими столкновениями молекул метана с молекулами аргона. Такой характер процесс носит до тех пор, пока начальный пик функции распределения молекул аргона ( а значит и начальный пик функции распределения молекул метана) будет достаточно интенсивным. Последнее же условие означает сильную неравновесность функций распределения и неа-диабатичность процесса. Следовательно, относительно большая скорость протекания реакции ( А) - реакции второго порядка - до t та 3 - 1СГ9 сек обусловлена неадиабатическим характером процесса передачи энергии от молекул аргона к молекулам метана. [12]

Такой мерой является нарушение симметрии системы. В рассматриваемом случае полиморфного превращения кристалла при понижении температуры возможна утрата симметрии, поскольку кубическая решетка обладает более высокой симметрией. Аналогично, кристалл, возникающий после охлаждения жидкости, менее симметричен ( более упорядоченная система), чем исходная жидкость; жидкость после возникновения в ней конвекционных течений в задаче Бенара менее симметрична, чем та же покоящаяся жидкость; ферромагнетик, где все магнитные моменты отдельных атомов ориентированы в одном направлении, менее симметричен парамагнетика со случайным направлением этих моментов. Поэтому турбулентное течение жидкости, возникающее при сильной неравновесности и характеризуемое появлением сложной структуры ( самоорганизация), является более упорядоченным ( менее хаотическим), чем ламинарное течение. [13]

Показана справедливость данной интерпретации на всех уровнях организации вещества. Например, этот подход был применен к моделированию экологической системы водоемов и макроэкономических систем, которые рассматривались как квазиизолированные системы. Для водоемов анализировалась функция распределения биомассы живого вещества, которая, как было установлено, имеет пуассоновский характер для всех водоемов. Показан неравновесный характер биогеохимической системы Черного моря по сравнению с Мировым океаном. Для макроэкономических систем исследована функция распределения доходов населения России и США. Получены количне-ственные критерии устойчивости экономики в 80 - 90 годы. Показана применимость принципа Больцмана к исследованию сложных нефтехимических систем, в частности, в углеводородных плазмохимических системах в области температур 1000 - 1500К, по функциям распределения компонентно-фракционного состава удалось найти температурные интервалы сильной неравновесности систем. На этой основе предложены соответствующие конструкции плазмотронов. На электронном уровне показана применимость данного подхода к анализу устойчивости электронных состояний многокомпонентных углеводородных жидких сред, подвергнутых ультразвуковому воздействию. [14]

Страницы: 1