ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Принцип минимума производства энтропии из "Синергетика и фракталы в материаловедении " В стационарном состоянии производство энтропии в системе достигает минимального значения. Это отвечает теореме Гленсдорфа—Пригожина о производстве энтропии в открытой системе, которая гласит Состояние всякой линейной открытой системы с не зависящими от времени краевыми условиями всегда изменяется в направлении уменьшения производства энтропии, пока не будет достигнуто состояние текущего равновесия, при котором производство энтропии минимально . [c.12] Производство энтропии в необратимых процессах обусловлено диссипацией энергии — переходом части энергии упорядоченного движения в энергию неупорядоченного движения, в конечном итоге — теплоту. [c.12] Теорема о минимуме производства энтропии отражает инерционные свойства неравновесных систем когда заданные граничные условия не позволяют достичь термодинамического равновесия, система останавливается в состоянии с мини мальной диссипацией. Справедливость неравенства dpidt О была доказана [18] для линейных необратимых процессов, т.е. в рамках линейной термодинамики. Вопрос о возможности обобщения принципа и на нелинейные термодинамические системы оставался открытым. [c.13] Моисеев [7] на основе рассмотрения механизмов развития живой природы сформулировал принцип минимума диссипации энергий в неживой материи Если множество устойчивых движений или состояний, удовлетворяющих законам сохранения и другим ограничениям физического характера, состоит более чем из одного элемента, т.е. они не выделяют единственного движения или состояния, то заключительный этап отбора реализуемых движений или состояний определяется минимумом диссипации энергии (или минимумом роста энтропии) . Это гипотетическое утверждение Моисеев назвал принципом минимума диссипации энергии. Опытные данные подтвердили, что существует определенный класс явлений в неживой природе, для которых этот принцип является важнейшим. Применительно к живой природе этот принцип отражает стремление синергетической системы в максимальной степени использовать энергию и вещество. [c.13] Климонтович [19] доказал 5-теорему, на основе которой принцип минимума производства энтропии распространяется и на нелинейную область. Теорема позволяет оценить относительную степень упорядоченности и неравновесного состояния системы и предсказать направление, в котором под влиянием внешнего воздействия изменяется термодинамический процесс, протекающий в открытой системе. Согласно 5-теореме, принцип эволюции открытых систем гласит при критических фазовых переходах через пороговые значения управляющих параметров происходит скачкообразное уменьшение энтропии с уменьшением ее производства. Из S-теоремы следует важный вывод с ростом управляющего параметра перенормированная энтропия убывает, т.е. имеет место процесс самоорганизации. [c.13] Таким образом, принцип минимума производства энтропии в процессах самоорганизации представляется общим для линейных и нелинейных термодинамических систем [19]. [c.14] Вернуться к основной статье