Проблема необратимости макроскопических процессов

Проблема необратимости макроскопических процессов [c.543]

Каждый из этих методов обладает определенными преимуществами и недостатками. С формальной точки зрения феноменологическая теория сравнительно более проста. Это позволяет применять ее даже к довольно сложным задачам, которые было бы бесполезно пытаться решить на базе молекулярной теории, например к задаче о рассеянии света многокомпонентной системой. Далее, термодинамика необратимых процессов была развита на основе феноменологической теории флуктуаций. Вместе с тем, применение этого метода по необходимости ограничено задачами, при решении которых малую часть системы можно считать, хотя бы в некотором разумном приближении, макроскопической системой. Следовательно, феноменологическую теорию нельзя применить к рассмотрению задачи о рассеянии в тех случаях, когда длина волны сравнима с молекулярными размерами (рассеяние рентгеновских лучей, нейтронов, электронов) ). Но это еще не столь плохо. Слабость феноменологической теории заключена в ее основных предпосылках. Параметры, описывающие подсистему, можно ввести чисто формальным образом. Однако рано или поздно мы должны отождествить эти параметры с термодинамическими величинами в их обычном понимании, а это, как мы видели в 3, можно сделать только в предельном случае бесконечно больших систем, когда флуктуации, которыми мы интересуемся, пренебрежимо малы. Поэтому необходимо тщательно исследовать вопрос о том, насколько возможно указанное выше отождествление введенных нами параметров с термодинамическими. К обсуждению этой проблемы, [c.79]

Как следует математически описывать все те (и многие другие) явления, с которыми мы успели, хотя и бегло, познакомиться При выборе математического аппарата необходимо иметь в виду, что он должен быть применим к проблемам, с которыми сталкиваются физик, химик, биолог, электротехник и инженер-механик. Не менее безотказно он должен действовать и в области экономики, экологии и социологии. Во всех этих случаях нам придется рассматривать системы, состоящие из очень большого числа подсистем, относительно которых мы можем не располагать всей полнотой информации. Для описания таких систем нередко используют подходы, основанные на термодинамике и теории информации. Но за последние годы стало ясно, что такие подходы (в том числе и некоторые обобщения, например термодинамика необратимых процессов) не дают адекватного описания физических систем, находящихся далеко от теплового равновесия, или экономических процессов. Причина заключается в том, что эти подходы по своей природе статичны, в основе их лежит теория информации, позволяющая делать предположения о числе возможных состояний. В [1 ] было показано, как работает такой формализм и где присущие ему ограничения заведомо вводят в заблуждение. Во всех системах, представляющих интерес для синергетики, решающую роль играет динамика. Как и какие макроскопические состояния образуются, определяется скоростью роста (или распада) коллективных [c.40]

Рассмотрены фундаментальные проблемы, возникающие нрн применении второго лакона термодинамики к аналилу систем на макроскопическом и микроскопическом уровнях. Пока.чано, что неравновесность состояния системы может стать причиной возникновения в ней порядка и что необратимые процессы могут приводить к возникновению нового типа динамических состояний материи, названных диссипативными структурами . Кратко изложена термодинамика диссипативных структур. Дано определение необратимых процессов, в основе которого лежат свойства систем, проявляющиеся на микроскопическом уровне, и разработана теория преобразований, позволяющая ввести неунитарные уравнения движения, в явной форме обнаруживающие необратимость системы и ее приближение к термодинамическому равновесию. Дан краткий об.чор исследований, проведенных в данной области группой исследователей, работающих в Брюссельском университете. По мере развития теоретической химии и физики в данном направлении термодинамические концепции, по-видимому, будут играть в них все более важную роль. [c.123]

В целом проблема описания неравновесных состояний и происходящих в статистических системах процессов очень сложна. В предыдущих разделах уже отмечалось, что не всякие необратимые процессы вообще целесообразно описывать с достаточной степенью детализации хотя бы потому, что многие из них (мы условно называли их существенно турбулентными) во всех своих деталях не могут быть даже повторены на эксперименте. Поэтому естественен первый шаг в построении теории — попытаться описать регулярные необратимые процессы, которые при создании одних и тех же макроскопических внешних условий с заранее условленной точностью воспроизводятся на опытен Из всего многообразия таких неравновесных процессов мы выберем только те, в которых состояния участвующих в них неравновесных систем уже можно (как и в квазитермодинамической теории флуктуаций) описывать с помощью локальных значений термодинамических параметров. Примерами таких процессов могут служить достаточно хорошо экспериментально воспроизводимые и давно изученные процессы диффузии, вязкого перетекания, явлений, связанных с протеканием электрического тока и других явлений, для количественного описания которых используются достаточно обиходные параметры, харак1 ризующие термодинамические состояния разных частей системы, такие, как температура, плотность, давление, разность потенциалов и т. п. [c.198]

В 2 при выводе уравнений (2.9) или (2.14) мы исходили из динамических уравнений для всей системы. Пока мы рассматриваем динамическое возмущение, эти решения верны в первом порядке независимо от размеров системы. Система может быть малой, и функция реакции может вообще не затухать, а непрерывно осциллировать. Тем не менее общее выражение для адмитанса будет правильным. В этом смысле общая теория включает необратимые процессы, хотя она и не отражает их наиболее существенные черты. Иначе говоря, необратимое поведение макроскопической системы можно вывести из динамических уравнений движения. Я не предполагаю тратить время на обсуждение этой сложной проблемы отмечу лишь, что, как можно всегда показать, корреляционные функции или функции реакции асимптотически убывают с ростом времени Л [c.417]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...