Образование - диссипативная структура
Cтраница 1
Образование диссипативных структур в последние годы многократно наблюдалось и в химии ( осциллирующие реакции), особенно в катализе при исследовании катализаторов методами in situ, т.е. позволяющими наблюдать за катализаторами непосредственно в ходе реакции. Типичными примерами этих структур, свойственными только неравновесным процессам, являются временные и пространственно-временные диссипативные структуры, такие как изотермические осцилляции скорости каталитической реакции и образование химических волн. Оба типа структур наблюдаются как для гетерогенных, так и для гомогенных каталитических систем. Чисто пространственные диссипативные структуры в катализе известны пока меньше в связи с трудностями их экспериментального обнаружения на фоне равновесной реконструкции поверхности катализатора под действием реакционной среды. [1]
Движущей силой образования диссипативных структур в физико-химических системах могут быть градиенты температур, давлений, химических или электрохимических потенциалов, внешних электрических и магнитных полей. Например, когда начинается процесс кристаллизации в переохлажденном расплаве на зародыше, то энергия системы изменяется в двух противоположных направлениях: увеличивается за счет образования новой поверхности раздела, т.е. за счет поверхностного натяжения, и уменьшается за счет выделения теплоты кристаллизации. Оба эти прэцесса нелинейны, и если их характеристические времена оказываются близкими друг к другу, то возникают благоприятные условия для взаимосогласованного поведения частей системы и образования в ней упорядоченных диссипативных структур при кристаллизации. [2]
Уравнения ( 6) описывают образование стационарной диссипативной структуры. Действительно, предположим, что мы подожгли горючую смесь в некоторой малой области среды. [3]
 |
Ячейки Бенара.| Зависимость скорости переноси теплоты от разности. [4] |
Такая внутренняя перестройка приводит к образованию диссипативных структур, то есть структур, сформированных с целью более интенсивного рассеяния энергии, подводимой в систему. [5]
Мы подробно обсуждаем понятия, позволяющие описывать образование диссипативных структур, например понятия теории бифуркаций. Следует подчеркнуть, что вблизи точек бифуркации в системах наблюдаются значительные флуктуации. Такие системы как бы колеблются перед выбором одного из нескольких путей эволюции, и знаменитый закон больших чисел, если понимать его как обычно, перестает действовать. Небольшая флуктуация может послужить началом эволюции в совершенно новом направлении, которое резко изменит все поведение макроскопической системы. Неизбежно напрашивается аналогия с социальными явлениями и даже с историей. Далекие от мысли противопоставлять случайность и необходимость, мы считаем, что оба аспекта играют существенную роль в описании нелинейных сильно неравновесных систем. [6]
Для того чтобы воспользоваться для анализа условий образования диссипативных структур при пластической деформации кристаллов уравнениями (3.49) - (3.58), необходимо прежде всего выбрать пространство для рассматриваемой системы дефектов. [7]
Приведенные простые примеры иллюстрируют главные механизмы, ведущие к образованию стационарных диссипативных структур. [8]
Нелинейность - формальная математическая, характеристика процессов, ведущих к образованию диссипативных структур. Физические системы при больших отклонениях от равновесного состояния ведут себя нелинейно. [9]
Видно нарушение симметрии в пространственном распределении атомов сорта В при образовании диссипативной структуры. [10]
Отрицательный знак производства избыточной поверхностной энтропии представляет собой достаточное условие для образования поверхностных диссипативных структур. [11]
 |
Последовательные бифуркации. А и А - точки первичных бифуркаций из термодинамической ветви. В и В - точки вторичных бифуркаций. [12] |
Система (7.20) является модельной для описания различных явлений физики, в том числе образования диссипативных структур типа ячеек Бенара. При г 1: X О, У - - О, Z - Q при t - оо ( рис. 7.16, а) диссипативных структур не возникает, состояние соответствует термодинамической ветви. Наконец, при г ] Ь 1ига ( а b 3) / ( с 1 - Ъ) решение не выходит ни на стационарный, ни на периодический режим. Таким образом, система из трех уравнений (7.20) описывает стохастические процессы без введения каких-либо флюктуирующих сил. Решение, показанное на рис. 7.16, Ь называют странным аттрактором. Аттракторы - это множество значений, на которые система выходит при f - оо. [13]
В этом случае изменения в системе во времени происходят через установление новых концентрационных зависимостей за счет образования диссипативных структур и в конечном итоге соответствующих преобразований инфраструктуры системы. На указанные преобразования, а точнее на степень и скорость преобразований, оказывают влияние начальное состояние системы, скорости появления и размеров диссипативных структур, наличие в системе других случайных флуктуации, естественный или вынужденный выбор системой направления изменения инфраструктуры. [14]
Как установлено, горное давление за счет набухания дород может в 1 5 - 2 5 раза превышать геостатическое давление вследствие образования диссипативных структур воды, находящейся в порах и микротрещинах горных пород, что приводит к движению систем глина - вода из области большего в область меньшего давления и смятию колонн. [15]
Страницы: 1 2 3