Принцип минимума производства энтропии

Принцип минимума производства энтропии. [c.27]

Этот принцип отражает стремление синергетической системы в максимальной степени использовать энергию и вещество, что и отвечает принципу минимума производства энтропии. Принцип минимума диссипации энергии был положен Н.Н. Моисеевым в основу анализа эволюции синергетических систем и показана возможность использования для анализа синергетических систем любой природы триады Дарвина изменчивость, наследственность, отбор. [c.29]

Итак, кристаллизация из расплава сталей относится к фазовым переходам первого рода в открытой неравновесной системе, который осуществляется посредством последовательно-параллельных фазовых переходов второго рода. Управляющим механизмом структурообразования по иерархической схеме является принцип минимума производства энтропии в процессе диссипации энергии. [c.92]

В этих условиях физико-химические процессы являются самоорганизующимися и контролируются принципом минимума производства энтропии [i] и принципом подчинении [2]. Они реализуются вблизи неравновесных фазовых переходов и проявляются в самоорганизации диссипативных структур. [c.173]

Принцип Пригожина о минимуме производства энтропии. Вопрос о специфической особенности стационарных необратимых процессов, отличающей их от нестационарных процессов, обсуждался многими физиками и биологами. Конкретно вопрос заключался в установлении физической величины, которая при стационарном процессе имела бы экстремальное значение, подобно тому как равновесное состояние характеризуется максимальной энтропией. Ответ на этот вопрос был дан Онзагером в виде принципа наименьшего рассеяния энергии и независимо от него Пригожиным в виде принципа минимума производства энтропии стационарное слабо неравновесное состояние системы, в которой происходит необратимый процесс, характеризуется тем, что скорость возник- [c.19]

Принцип минимума производства энтропии Пригожина. Вопрос [c.269]

В области линейных процессов оба слагаемых в (15.2) одинаковы и производная dP/dt выражает принцип минимума производства энтропии. В самом деле, используя линейный закон [c.282]

В настоящей работе рассматривается один из возможных достаточно общих подходов к анализу закономерностей течения двухфазного потока. Имеется в виду принцип минимума производства энтропии, сформулированный как одна из теорем [c.113]

Основы теории самоорганизации заложены в 30-40 годах прошлого века применительно к живой природе. Развитие кибернетики, а затем синергетики как теории самоорганизующихся структур предопределило универсальность механизма самоорганизации, являющегося общим как в живой, так и в неживой природе. В основе этой теории лежит принцип минимума производства энтропии, объясняющий процессы самоорганизации диссипативных структур с реализацией обратной внутренней связи. Роль этих связей играют структурные элементы, контроль за которыми позволяет управлять свойствами материала. [c.542]

Таким образом, принцип минимума производства энтропии в процессах самоорганизации представляется общим для линейных и нелинейных термодинамических систем [19]. [c.14]

В работе [181] на основании принципа минимума производства энтропии в стационарных состояниях (/ [5] = min) сформулировано достаточное условие устойчивости стационарных неравновесных состояний — диссипативных дефектных структур [c.104]

В отличие от принципа минимума производства энтропии в стационарных состояниях, подразумевающего временную эволюцию, в соотношении (108) рассматривается эволюция стационарных состояний открытой системы в пространстве управляющих параметров А(к, а) (рис. 75). Если точка А(. является точкой бифуркации при неравновесном фазовом переходе, в результате которого устанавливается новое устойчивое стационарное состояние, то левая часть неравенства (108) характеризует производство энтропии в этом устойчивом (при А > Ас) состоянии, а правая часть неравенства — производство энтропии в предполагаемом "старом" стационарном состоянии, устойчивом при Л < Лр и неустойчивом при А > А . [c.105]

Переход от одного уровня неравновесности структуры N - I к другому N и отбор лидера-дефекта контролируется принципом минимума производства энтропии с помощью обратных положительных связей. Это [c.239]

Принципиальное отличие поведения неравновесных систем от равновесных связано с эффектом самоорганизации диссипативных структур в точках ее неустойчивости, что обеспечивает минимизацию энтропии в неравновесной системе. Это означает, что в основе процесса стеклования жидкости лежит самоорганизация диссипативных структур, контролируемая принципом минимума производства энтропии. Это обусловливает реализацию принципа подчинения в точке фазового перехода жидкость — кристалл и взаимосвязь параметров, контролирующих переход системы через неустойчивое состояние. [c.288]

Известно, что высокая коррозионная стойкость материала в различных средах определяется способностью металла переходить в пассивированное состояние. Пассивация — это самоорганизующийся процесс, требующий достижения в системе критических условий, отвечающих реализации принципа минимума производства энтропии и принципа подчинения (см. гл. 1). [c.303]

Л. Онсагером и И. Пригожиным был исследован вопрос в каких случаях неравновесное состояние системы оказывается стационарным В частности, Пригожин дал ответ в виде принципа минимума производства энтропии стационарное состояние системы, в которой происходит необратимый процесс, характеризуется тем, что скорость [c.238]

Н.Н. Моисеев видит различие алгоритмов развития в системах живой и неживой природы в том, что в живых системах речь не идет о росте энтропии. Наоборот, в биосистемах речь идет об уменьшении локальной энтропии. При этом система сама формирует механизмы адаптации и находит оптимальные стихийные алгоритмы эволюции [1], реализуя принцип минимума производства энтропии [5], являющимся важнейшим синергетическим принципом управления процессами адаптации, требующей не локальной, а глобальной перестройки структуры. Это различие показано в табл. 1.1. В разделе 3 главы будет показано, что при глобальной адаптации структуры, в точках бифуркаций реализуется единый алгоритм адаптации структуры к внешнему воздействию на нано, микро, мезо и макро уровнях процесса. [c.18]

Из принципа минимума производства энтропии следует, что про<> цесс самоорганизации может происходить только в открытых системах путем обмена энергией и веществом с окружающей средой, обеспечивающего минимум производства энтропии. [c.25]

Согласно сказанному в разд. 3.1, будем считать, что для эффективно вязких турбулентных течений справедливы уравнения движения (5). Остается найти турбулентную вязкость. Для слабо неравновесных процессов известен [30] принцип минимума производства энтропии. В условиях изотермической свободной турбулентности нри моделировании турбулентных напряжений эффективно вязкими производство энтропии приближенно сводится к скорости диссипации энергии [c.217]

Независимо от принципа Онзагера для стационарных процессов был установлен другой весьма плодотворный принцип термодинамики необратимых процессов — принцип минимума производства энтропии. Его первая формулировка для прерывных систем принадлежит Пригожину и известна в виде следующей теоремы [4] если система поддерживается в состоянии с постоянными силами Xi,X2,..., X/.(f < т), то минимальное производство энтропии [c.41]

В случае сопряженных сил и потоков принцип минимума производства энтропии может быть представлен следующим образом. Рассмотрим систему с двумя силами и сопряженными с ними потоками. Для удобства обозначим через Р полное производство энтропии в единицу времени. Тогда [c.375]

Представим теперь несколько примеров, поясняющих обоснованность принципа минимума производства энтропии. [c.376]

Ю.Л. Климонтович [ 18] доказал S - теорему и показал, что принцип минимума производства энтропии справедлив и в нелинейной области. Теорема позволяет оценить относительную степень упорядоченности неравновесного состояния системы и предсказать направление, в котором под влиянием внешнего воздействия изменяется термодинамический процесс, протекающий в открытой системе. В соответствии с S - теоремой принцип минимума производства энтропии утверждает, что при критических фазовых переходах через пороговые значения управляющих параметров происходит скачкообразное уменьшение энтропии (оно нормировано на постоянное значение средней кинетической энергии). [c.28]

Из S — теоремы следует, что с ростом управляющего параметра перенормированная энтропия убывает, т.е. имеет место процесс самоорганизации. Это означает, что принцип минимума производства энтропии в процессах саморга-низации предоставляется общим для линейных и нелинейных термодинамических систем. [c.28]

Принцип минимума производства энтропии - для открытых неравновесных систем, находящихся в стационарном состоянии, далеком от термодинамического равновесия,- это стремление достичь состояния, аналогичного равновесному когда существенные для описания системы параметры не изменяются во времени и dSldt = 0, где dSldt = р - производство энтропии. Отличие равновесных систем от систем, далеких от термодинамического равновесия, заключается в том, что равновесные системы характеризуются максимальным неизменным во времени значением энтропии (меры разупорядочен- [c.152]

Энтропия - термодинамическая неизмеряемая функция состояния системы, определенная вторым началом термодинамики. Является мерой разу-порядоченности внутренней структуры. Важным разделом линейной термодинамики необратимых процессов является вычисление скорости возрастания энтропии. Системы, находящиеся в состоянии, далеком от термодинамического равновесия, в процессе структурной самоорганизации подчиняются принципу минимума производства энтропии (см. Принцип минимума производства энтропии). [c.157]

Обобщение У, о. к. В неравновесной термодинамике имеет место принцип минимума производства энтропии в стационарном состоянии Прнгожта теоре.ма), согласно к-рому а(г)>сг ац, где астац —производство энтропии в стационарном состоянии, а а (г) — производство энтропии Б неустановившемся (текущем) состоянии. Этот результат доказан для линейных термодинамич, систем общее доказательство для нелинейных систем отсутствует. На основе неравенства (6) предлагается сформулировать общий принцип минимума производства энтропии в процессах самоорганизации следующим образом. [c.230]

Этот принцип включает в себя принцип с 1 ремления системы к минимуму энергии при самопроизвольном процессе (II закон термодинамики), принцип минимума производства энтропии при удалении от равновесного состояния, сформулированный И. При-гожиным, и принцип Брауна - Ле-Шателье. Напомним, что последний говорит о том, что любой процесс, протекающий в системе, направлен на компенсацию или уменьшение внешнего воздействия на систему. [c.63]

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]

Образование структур при пиролизе зависит от температуры осаждения и скорости откачки продуктов распада из зоны осаждения [34]. Представленная на рис. 11 слоистая структура покрытия была получена пиролизом при осаждении из газовой фазы хроморганической жидкости Бар-хос при определенных градиенте температур и скорости откачки. При высоких температурах и скоростях откачки формируется столбчатая структура, неблагоприятная с точки зрения механических свойств покрытия. В этих условиях не реализуется принцип минимума производства энтропии и происходит не самоорганизация а организация структуры. [c.30]

В основе соотношений (105), (107) лежит принцип Р[5 ] = min, справедливость которого доказана лишь для линейных систем. Для нелинейных систем общее доказательство отсутствует. В связи с этим в работах [19, 178], как уже отмечалось в гл. 1, сформулирован принцип минимума производства энтропии в процессах самоорганизации при неравновесных фазовых переходах, формируюпщх процесс самоорганизации, система развивается по пути уменьшения производства энтропии [c.105]

Физический смысл универсальности золотого сечения в природе еще не раскрыт. Ключом к его пониманию служит принцип минимума производства энтропии, контролирующий самоорганизацию и самооптимизацию диссипативных структур при переходах устойчивость—неустойчивость— [c.172]

Подтверждением реализации принципа минимума производства энтропии при достижении предельного состояния являются результаты экспериментального исследования с помощью зондирования атомных полей при использовании ионной микроскопии ультрамелких частиц на стадии максимальной твердости при вторичном старении [478]. Исследовали сплавы железа с 0,15% углерода и 1,05% молибдена. На стадии максимального упрочнения обнаружены пластинчатые частицы, представляющие собой скопление атомов молибдена и небольшого количества атомов железа, они не содержат ни углерода, ни азота. Эти скопления более мелкие и более плотно распределенные, чем М02С. Их присутствие дает значительный вклад во вторичное упрочнение стали. Отсутствие атомов внедрения в таких скоплениях — носителях избыточной энергии упругой деформации, является проявлением принципа минимума производства энтропии при самоорганизации диссипативных структур в процессе старения. [c.294]

Самоорганизующийся процесс, как уже неоднократно указывалось, "работает" на принципе минимума производства энтропии. Это обеспечивает высокую тепловую эффективность (КПД) процесса. Из конкретных самоорганизующихся технологий прежде всего рассмотрим создание на гладкой поверхности заготовки различных профилей за счет автоколебаний температурного поля [574]. С этой целью осуществляется развертка на поверхность вращающейся мишени (заготовки) процесса электронно-лучевого воздействия в режиме автоколебания. Наличие двух колебательных систем (автоколебания теплового поля и вращающаяся мишень) позволяет при обеспечении резонансного режима формировать на поверхности заготовки различные автоструктуры. Они воспроизводятся с высокой точностью, недосягаемой при механическом формирова- [c.360]

Универсальность свойств критических явлений предполагает использование при анализе эволюции сложных систем критических значений управляющих параметров, контролирующих потерю устойчивости симметрии системы. Информационные свойства критических точек связаны с изменением механизма действия обратных связей при переходе от положительных обратных связей, обеспечивающих стабильную эволюцию системы, к отрицательным, контролирующим смену механизма адаптации структуры к внешнему воздействию. Стадии стабильного развития системы обеспечивается путем локальной перестройки структуры (локальная адаптация) с реализацией принципа минимума диссипации энергии, развитого Н.Н. Моисеевым [2], Адаптация максимально реализуется в биосистемах. Действие отрицательных обратных связей сопряжено с глобальной перестройкой структуры путем глобальной диссипацией энергии, в процессе которой формируется новая структура взамен прежней, потерявшей способность к локальной адаптации. Переход от локальной к глобальной адаптации системы под влиянием внешнего воздействия контролируется принципом минимума производства энтропии, развитого Гленсдорфом-Пригожиным [9]. Спонтанный переход от контролирующего влияния положительных обратных связей к отрицательным, является неравновесным фазовым переходом, обладающим универсальными для различных систем свойст- [c.11]

В настоящей монографии показано, что решение сверхзадачи получения неорганических материалов с функциональными свойствами, подобными биосистемам, требует использования принципов минимума диссипации энергии (принцип Н Н. Моисеева), принципа минимума производства энтропии (Гленсдорфа-Пригожина), принципа иерархической термодинамики (Г.П. Гладышева), теории В.Е. Панина о генетическом коде устойчивости атома, заложенного в его электронном спектре. Использование указанных принципов и универсальных свойств среды, потерявшей устойчивость симметрии системы, позволило создать универсальный алгоритм самоуправляемого синтеза структур при эволюции физических систем, рассматривающий эволюцию системы только на основе использования дискретных значений управляющих параметров при переходах от одной точки бифуркаций к другой. Универсальность связана с тем, что удалось установить самоподобие связи между мерой (Aj) устойчивости симметрии системы и двоичным кодом обратной связи (т), обеспечивающей сохранение симметрии системы. Показано, что независимо от типа системы, переход от локальной адаптации системы к внешнему возмущению к глобальной, связь между Ai и m определяется функцией самоподобия F, представленной в виде [c.12]

Теорема о минимуме производства энтропии, дока анная Гленс-дорфом и Пригожиным [5], отражает инерционные свойства неравновесных систем когда заданные граничные условия не позволяют достичь термодинамического равновесия, система останавливается в состоянии с минимальной диссипацией. Она была доказана для области линейной термодинамики. (Ю.Л. Климонтович [13] доказал S-теорему и показал, что принцип минимума производства энтропии справедлив и в нелинейной области). [c.24]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...