89661

СТАЦИОНАРНОЕ СОСТОЯНИЕ

Доклад

Биология и генетика

Стационарным называют такое состояние открытой системы, при котором основные макроскопические параметры системы остаются постоянными. Необходимы различные стационарные состояния от равновесного состояния.

Русский

2015-05-13

52.46 KB

1 чел.

СТАЦИОНАРНОЕ СОСТОЯНИЕ

Стационарным называют такое состояние открытой системы, при котором основные макроскопические параметры системы остаются постоянными. Необходимы различные стационарные состояния от равновесного состояния.

ОТЛИЧИТЕЛЬНЫЕ ПРИЗНАКИ СТАЦИОНАРНОГО И РАВНОВЕСНОГО СОСТОЯНИЯ

Равновесное

Стационарное

1. и работоспособность системы минимальные.

1. и работоспособность системы постоянны, но не минимальны.

2. Энтропия в системе максимальна.

  1.  Энтропия в системе постоянна, за счет  равенства продукции и потока энтропии.

   

3. Отсутствие градиентов в системе.

3. Наличие постоянных градиентов в системе.

В состоянии равновесия в системе прекращаются все процессы, кроме теплового движения молекул, при этом выравниваются все градиенты.

В стационарном состоянии идут химические реакции, диффузия, перенос ионов и другие процессы, но они так стабилизированы, что состояние системы в целом не изменяется. В стационарном состоянии существуют градиенты между отдельными частями системы, но они сохраняют постоянные значения. Это возможно только при условии, что система из окружающей среды получает вещество и , а отдает продукты реакции и выделяющееся тепло. Термодинамическим условием стационарного состояния является равенство между продукцией энтропии, произведенной организмом, и потоком энтропии, то есть:

, тогда полное изменение энтропии равно 0 .

Термодинамика открытых систем позволяет вскрыть еще одну причину целесообразности стационарного состояния для биологической системы, которая сформулирована в теореме Пригожина:

«В стационарном состоянии продукция энтропии имеет постоянное и минимальное из всех возможных значений, то есть»:

 

Теорема Пригожина показывает, что в стационарном состоянии диссипация происходит с меньшей скоростью, чем в любых других состояниях, стало быть, в стационарном состоянии системы расходуется наиболее экономно и поэтому требуется минимальная компенсация ее затрат, то есть, КПД системы в стационарном состоянии максимален.

Необходимо отметить, что теорема Пригожина справедлива только для таких состояний, которые мало отличаются от стационарных. В этом случае, скорости всех процессов выражаются линейными уравнениями (уравнения 1 порядка).

Теорема Пригожина дает термодинамические критерии эволюции линейным системам, которые формулируются следующим образом:

«Открытая линейная система, если она не находится в стационарном состоянии, будет изменяться до тех пор, пока скорость продукции энтропии в ней не приобретет минимальное значение из всех возможных, то есть, пока величина диссипативная функции не примет минимальное значение.»

Таким образом, второе начало термодинамики для живых организмов можно представить в следующем виде:

I. ,

II.  

III.

 

I, II, III - второе начало термодинамики для живых организмов.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

10124. Хранение информации. Файловая система 68.5 KB
  Файловая система Фа́йловая систе́ма англ. file system порядок определяющий способ организации хранения и именования данных на носителях информации ИТ оборудования и компьютерной техники. Она определяет формат содержимого и физического хранения информации котору...
10125. Хранение информации 28 KB
  Хранение информации. FAT это связный список который DOS использует для отслеживания физического расположения данных на диске и для поиска свободной памяти для новых файлов. Информация на винчестере хранится в виде отдельных файлов. Файлы могут быть разных размеров. Если...
10126. Реестр. Пакетный файл. Совместное использование ресурсов 42.5 KB
  Реестр. Реестр иерархически построенная база данных параметров и настроек в большинстве операционных систем Microsoft Windows.Реестр содержит информацию и настройки для аппаратного обеспечения программного обеспечения профилей пользователей предустановки. Большинство из...
10127. Предмет философии науки и ее место в науковедении 96 KB
  Предмет философии науки и ее место в науковедении ПРЕДМЕТ ФИЛОСОФИИ НАУКИ Сейчас в конце двадцатого века бросая взгляд в прошлое мы можем с уверенностью сказать что ни одна сфера духовной культуры не оказала столь существенного и динамичного влияния на обществ
10128. Структура современного науковедения и место в нем философии науки 47.5 KB
  Предмет философии науки и ее место в науковедении Философия науки как направление современной философии представлена множеством оригинальных концепций предлагающих ту или иную модель развития науки. Она сосредоточена на выявлении роли и значимости науки характ
10129. Предпосылки и историческое формирование науковедения и философии науки 46 KB
  Предпосылки и историческое формирование науковедения и философии науки Проблематика науковедения и его становление. Структура современного науковедения и место в нем философии науки. Философия науки изучение которой начинается является частью обширной об
10130. Образ науки в философии Аристотеля 37 KB
  Образ науки в философии Аристотеля. Первое приближение к такому подходу обнаруживаем у Аристотеля поскольку он структурирует познание. В Метафизике вопервых он разграничивает знание опыт и искусство. Опыт есть знание единичного а искусство  знание общ
10131. Образ науки в философии Ф. Бэкона 35.5 KB
  Образ науки в философии Ф. Бэкона В классической методологии Нового времени Ф. Бэкон обращается к образу науки как настоящей или новой науки в противоположность средневековой схоластике. Наука в подлинном смысле еще не появилась настоящую науку предстоит созд...
10132. Образ науки в философии И.Канта 33.5 KB
  Образ науки в философии И.Канта. И. Кант поставил проблему общей природы научного знания. Наука рассматривается изнутри с точки зрения логики развертывания мысли и сформулирована фундаментальная проблема: научное знание обладает всеобщностью и необходимостью эт