Termiz davlat universiteti tabiiy fanlar fakulteti tuproqshunoslik ta

Muvozanatdan uzoqdagi sistemalar statsionar holati
Har qanday jarayonni umumlashgan kuch X (sabab) bilan umumlashgan oqim I (jarayon tezligi)ning ko’paytmasi tarzida xarakterlash mumkin. Shu asosda, jarayon entropiyasining o’zgarishi mazkur xarakterlar ko’paytmasi IX (quvvat) ko’rinishida ifodalanadi. Jarayon xarakteriga bog’liq holda, umumlashgan kuch X turli tabiatga ega bo’lishi mumkin: kimyoviy reaksiyalarda u kimyoviy yaqinlik (A), mexanikaviy jarayonlarda kuch (F), elektr hodisalardapotensiallar farqi (), issiq o’tkauvchanlikda u harorat gradienti (T) dir.
Agarda muvozanat yaqinidagi sistemada harakatlantiruvchi kuch va u tufayli yuzaga keladigan oqim kuchsiz bo’lsa, ulararo bog’liqlik proporsional xarakterga ega bo’ladi, ya’ni Iq L X,bu erda L- proporsionallik koeffisienti.
Faraz qilaylik, sistemada bir vaqtning o’zida ikki oqim, issiq oqimi - I₁ va moddaning diffuzion oqimi - I₂ hamda umumlashgan kuchlar, haroratlar farqi - X₁ va konsentrasiyalar farqi - X₂ mavjud bo’lsin. L.Ongazerga binoan, muvozanatga yaqin ochiq sistemada, har bir oqim faqat o’z harakatlantiruvchi kuchigina emas, boshqa oqimni harakatlantiruvchi kuchiga ham bog’liq bo’lib, bunday aloqadorlik diagonal koeffisientlar tengligi bilan xarakterlanib, oqimlar bir birini qo’llab turadi.
I₁ q L₁₁ X₁ QL₁₂ X₂
I₂ q L₂₁ X₁ Q L₂₂ X₂
bu erda Lij -proporsionallik koeffisienlari.
Muvozanat yaqinida X₂-ning I₁-ga ko’rsatadigan ta’siri, X₁ -ning I₂ -ga ko’rsatadigan ta’siriga teng. Demak, ikki oqim muvozanat nuqtasida o’zaro bog’liq. Erkin energiyaning oshishi bilan kechadigan, oqim o’zligicha mumkin bo’lmay, u faqat ochiq sistemada kechadigan boshqa jarayon hisobiga amalga oshishi mumkin. -˗Bunday hodisalarga glyukoza yoki aminokislotalarning konsentrasiya gradientiga qarshi, Na^Q gradienti evaziga tashilishini misol qilish mumkin. Oqimlar bog’langanligining mezoni sifatida dissipativ funksiya-ning ijobiy kattaligi ish beradi:

Jarayon bog’langanligining mezoni bo’lmish ana shu dissipativ funksiya energiyaning issiqlikka aylanib sochilishini ifodalaydi.

Prigojin teoremasi. Entropiyaning maksimumga intilishi muvozanatli jarayonlar termodinamikasining asosiy kriteriyasidir.(Klao’zius attraktori). Muvozanatga yaqin ochiq sistemaga xos ana shunday attraktor mavjudmi? Prigojin teoremasiga binoan, tashqi parametrlarning o’zgarmaslik holida, statsionar holatda entropiya hosil qilish tezligi minimal kattalikka intiladi. (Entropiya hosil qilish tezligi doimiy bo’lib, uning kattaligi minimal).
Aynan mana shuning o’zi I.Prigojin teoremasidir . Muvozanatga yaqin turgan ochiq sistemada kechadigan Ongazer aloqadorlik prinsipiga bo’ysunadigan qaytmas jarayonlar yo’nalishi kriteriyasi aynan mana shundan iborat. Agarda sistema statsionar holatda bo’lsa, uning dissipativ funksiyasi - T diS dt minimal bo’lib, g’alayon tufayli sistemaning statsionar nuqtadan har qanday chetlanaishi, uning oshishiga sabab bo’ladi. Bunga javoban sistemadagi kuchlar va oqimlar shunday o’zgarishi lozimki, dissipativ funksiya yangidan kamayib, sistema o’z statsionar holatiga qaytadi. Aynan mana shuning o’zi muvozanat yaqinidagi sistema statsionar holatning barqarorlik shartidir.
Ta’kidlash muhimki, biologik sistemalar muvozanatdan uzoqdagi sistemalardir. Ular oqimlar bilan kuchlar aro proporsionallik yoki Ongazer aloqadorligi qoidasiga amal qilmaydi. Bunday sistemalarda erkin energiyaning G q 1-2 kkal G’mol kattaliklari bilan xarkterlanadigan biokimyoviy jarayonlarga xos o’tishlar sodir bo’ladi. Ongazer aloqadorligi esa faqat energiyaning G≤0,2kkal G’mol bilan kechadigan jarayonlarga taaluqlidir. Shu bilan birga muvozanatdan uzoqdagi jarayonlar statsionar holati uchun I.Prigojin teoremasi haq bo’lmay, bunday sistemalarda, chiziqli jarayonlar termodinamikasiga xos bo’lmagan avtotebranishli rejim qaror topadi.