Ochiq tizimlarda entropiyaning lokal kamayishi. Dissipativ strukturalar

Ochiq tizimlarda entropiyaning lokal kamayishi. Dissipativ strukturalar.

6-21 GURUH TALABASI BAXROMOV ABDUXAMID

Entropiya sistemadagi buzilish yoki tasodifiylikning miqdoriy o'lchovi sifatida tavsiflanadi. Kontseptsiya issiqlik energiyasini bir tizimda o'tkazish bilan bog'liq bo'lgan termodinamikadan kelib chiqadi. "Mutlaq entropiya" ning ba'zi shakllari haqida gapirish o'rniga fiziklar odatda ma'lum bir termodinamik jarayonda sodir bo'lgan entropiyaning o'zgarishi haqida gapiradilar.

Entropiyani hisoblash Izotermik jarayonda entropiyaning o'zgarishi (Delta- S ) mutlaq haroratga ( T ) bo'linadigan issiqlik ( Q ) o'zgarishidir: Delta- S = Q / T Har qanday reversiblli termodinamik jarayonda, hisoblash jarayonida jarayonning boshlang'ich holatidan dQ / T ning yakuniy holatiga ajralmas qism sifatida ifodalanishi mumkin .

Bundan umumiy ma'noda, entropiya ehtimollik o'lchovidir va makroskopik tizimning molekulyar buzilishi. Argumentlar tomonidan tavsiflangan tizimda ushbu o'zgaruvchilar qabul qilishi mumkin bo'lgan muayyan miqdordagi konfiguratsiyalar mavjud. Agar har bir konfiguratsiya teng imkoniyatga ega bo'lsa, entropiya Boltzmann doimiyligi bilan ko'paytiriladigan konfiguratsiyalar sonining tabiiy logarifmidir.

S = k B ln Vt bu erda S - entropiya, k B Boltzmannning doimiyligi, ln - tabiiy logaritma va V - mumkin bo'lgan holatlar sonini ifodalaydi. Boltzmannning doimiy qiymati 1.38065 × 10 -23 J / K ga teng.

Agarda gorizontan holatdagi suyuqlik qatlami tagidan kuchli da­rajada qizdirilsa, suyuqlikning pastki yuzasi bilan ustki yuzasi o’r­tasidagi harorat farqi paydo bo’ladi. Haroratlararo farq kritik haroratdan oshganda, suyuqlikda konveksiya sodir bo’nad: sovuq suyuqlik pastga, issig’i esa yuqoriga ko’tariladi. qarama- qarshi yo’lanishdagi ikki oqim o’znigidan tartibnanib, natijada to’g’ri olti burchakli yacheykalardan iborat sistema paydo bo’ladi. Har bir yacheykaning chetlaridan oqim pastga, o’rtasidan esa yuqoriga ko’tarinadi

Kritik oldi rejimdan kritik orti rejimiga o’tish munosabati bilan sistemaning simmetriyasi buziadi va bunday hol termodinamik faza o’tishiga o’xshaydi. Shuning uchun muvozanatlanmagan sistemalardagi bunday o’tishlar kinetik-fazo o’tishlar, deb ataladi. qayd qilib o’tinganidek, dissipativ strukturalar faqat kuchli muvozanatnanmagan, ko’p zarrachani sistemalarda yuzaga kelib, ular­ning holati makroskopik kattaliklarga oid nochiziq tengnamalar vo­sitasida tasvirlanadi. Suyuqlikda Berlar yacheykalarining paydo bo’lishini tasvirnash uchun gidrodinamikaning nochiziq tengnamalari ishlatinadi. Bunda taniqli matematik A.M. Nyapunov tomonidan tavsiya etingan diffirensian tengnamalar yechimining beqarornik kriteriysi jalb etiladi.

Entropiya (yun.— aylanish, oʻzgarish) —1) termodinamikada — har qanday termodinamik tizimning holat funksiyalaridan biri (8). Oʻz holiga qoʻyilgan (tashqi kuch taʼsir etmayotgan) berk tizimda jarayon qaysi yoʻnalishda sodir boʻlishini ifodalaydi. [[Termodinamikaning II qonuni (qarang [[Termodinamika) jarayonlarning yoʻnalishini avvaldan aytib berish imkoniga ega emas. Bu qonunni taʼriflagan R. Klauzius 1865-yilda jarayonlarning bir tomonlama kechishiga olib keluvchi cheklashni tahlil qilib, 8 funksiyani kiritdi va uni E. deb atadi; 2) statik fizikada — tizim holatining termodinamik ehtimolini ifodalovchi kattalik.

E.ning xossalari: 1) tajriba natijasi toʻgʻri boʻlsa, yaʼni R larda birontasi birga, qolganlari nolga teng boʻlsa, noaniqlik oʻlchami — E. ham nolga teng boʻladi; 2) tajriba natijalari teng ehtimolli boʻlsa, E. maksimal qiymatga ega boʻladi; 3) bir-biriga bogʻliq boʻlmagan ikki tajriba E.si ularning E.lari yigʻindisiga teng .

E’TIBORINGIZ UCHUN RAXMAT