26. Стационарное состояние

Принцип производства энтропии. Организм как открытая система

Выше была описана направленность термодинамических процессов в изолированной системе. Однако реальные процессы и состояния в природе и технике являются неравновесными, а многие системы - открытыми.

Эти процессы и системы рассматриваются в неравновесной термодинамике. Аналогично тому как в равновесной термодинамике особым состоянием является состояние равновесия, так в неравновесной термодинамике особую роль играют стационарные состояния. Несмотря на то что в стационарном состоянии необходимые процессы, протекающие в системе (диффузия, теплопроводность и др.), увеличивают энтропию, энтропия системы не изменяет.

Представим изменением энтропии DS системы в виде суммы двух слагаемых:

DS =DSi + DSl,

где DSi - изменение энтропии, обусловленное необратимыми процессами в системе; DSl - изменение энтропии, вызванное взаимодействием системы с внешними телами (потоки, проходящие через систему). Необратимость процессов приводит к DSi > 0, стационарность состояния - к DSi = 0; следовательно: DSl = DS - DSi < 0. Это означает, что энтропия в продуктах (вещество и энергия), поступающих в систему, меньше энтропии в продуктах, выходящих из системы.

Начальное развитие термодинамики стимулировалось потребностями промышленного производства. На этом этапе (XIX в.) основные достижения заключались в формулировке законов, разработке методов циклов и термодинамических потенциалов применительно к идеализированным процессам.

Биологические объекты являются открытыми термодинамическими системами. Они обмениваются с окружающей средой энергией и веществом. Для организма - стационарной системы - можно записать dS = 0, S = = const, dS i> 0, dSe < 0. Это означает, что большая энтропия должна быть в продуктах выделения, а не в продуктах питания.

При некоторых патологических состояниях энтропия биологической системы может возрастать (dS > 0), это связано с отсутствием стационарности, увеличением неупорядоченности. Формула может быть представлена:

или для стационарного состояния

Из этого видно, что при обычном состоянии организма скорость изменения энтропии за счет внутренних процессов равна скорости изменения отрицательной энтропии за счет обмена веществ и энергией с окружающей средой.

Автор: Подколзина В.А.

<< Назад: Второе начало термодинамики. Энтропия

>> Вперед: Термометрия и калориметрия

Рекомендуем интересные статьи раздела Конспекты лекций, шпаргалки:

▪ Контроль и ревизия. Шпаргалка

▪ Психология. Конспект лекций

▪ Экономика предприятия. Шпаргалка

Смотрите другие статьи раздела Конспекты лекций, шпаргалки.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Атомный секрет вечного блеска золота 20.06.2026

Золото издавна считается символом вечности и благородства не только из-за своей редкости, но и благодаря удивительной химической стойкости. В отличие от большинства металлов, оно не окисляется на воздухе, не тускнеет и не покрывается ржавчиной даже спустя тысячелетия. Эта уникальная инертность позволила золотым артефактам сохранять первозданный блеск с древних времен. Однако точный механизм такой защиты долго оставался загадкой для ученых. Недавнее исследование американских химиков-вычислителей раскрыло, что дело не просто в слабом взаимодействии с кислородом, а в особой атомной структуре поверхности металла. Сотрудники Тулейнского университета Санту Бисвас и Мэтью М. Монтемор провели детальное компьютерное моделирование, чтобы понять, как молекулы кислорода взаимодействуют с поверхностью золота. Ученые сравнили два основных типа атомных структур: "реконструированные" и "нереконструированные" поверхности. Было доказано, что природная способность золота к перестройке атомов играет кл ...>>

Смарфон Realme 16T 5G 20.06.2026

В сегменте доступных смартфонов с акцентом на длительную работу без подзарядки компания Realme представила интересную новинку - модель Realme 16T 5G. Главным преимуществом устройства стала по-настоящему впечатляющая батарея емкостью 8000 мАч, которая способна обеспечить до трех дней автономной работы при умеренном использовании. При этом инженерам удалось сохранить относительно компактный корпус толщиной менее 9 мм и вес всего 224 грамма, что делает смартфон удобным для повседневного ношения несмотря на внушительный аккумулятор. Смартфон оснащен большим 6,8-дюймовым LCD-дисплеем с высокой частотой обновления 144 Гц и пиковой яркостью до 1200 нит. Такое сочетание обеспечивает плавную картинку в динамичных сценах и комфортное восприятие контента даже под прямыми солнечными лучами. За производительность отвечает энергоэффективный процессор MediaTek Dimensity 6300, дополненный оперативной памятью LPDDR4X и накопителем UFS 2.2. Для эффективного отвода тепла во время продолжительных нагру ...>>

Проблема набора веса после 40 19.06.2026

С возрастом многие люди замечают, что поддерживать привычный вес становится все сложнее, даже если рацион и уровень активности существенно не меняются. Ученые из Каролинского института в Швеции раскрыли одну из ключевых биологических причин этого явления. Они показали, что с годами в жировой ткани замедляется процесс обновления липидов, из-за чего организм постепенно накапливает жир. Это естественное возрастное изменение объясняет, почему после 40 лет тело начинает "работать" иначе, способствуя набору веса. В долгосрочном исследовании специалисты наблюдали за жировой тканью 54 мужчин и женщин на протяжении в среднем 13 лет. Независимо от того, набирали участники вес или, наоборот, худели, у всех без исключения скорость липидного обмена в жировых клетках заметно снижалась. Жир в клетках обновляется все медленнее, и этот процесс происходит автоматически с течением времени. Те, кто не компенсировал замедление уменьшением калорийности питания, в среднем набирали около 20% от исходного в ...>>

Случайная новость из Архива Новым лампам BMW не потребуется замена 21.04.2014 Компания BMW Group собирается оснащать свои автомобили оптикой на основе органических светодиодов (OLED), которые имеют множество преимуществ по сравнению с распространенными сейчас LED-элементами. Тестируемая немецким автопроизводителем технология именуется как Organic Light. В отличие от обычных светодиодов, в конструкции которых применяются полупроводниковые кристаллы, в OLED-элементах используются органические полимеры, обладающие свойствами полупроводников. Свет генерируется в тонких полупроводниковых слоях, общая толщина которых составляет всего 40 нм, что в 150 раз тоньше человеческого волоса. Толщина всего OLED-компонента не превышает 1,5 мм. По мнению BMW, технология Organic Light отличается высокой яркостью и низким потреблением, что позволит использовать ее для подсветки интерьера и для наружной светотехники. Первоначально OLED-освещение планируется внедрить в задние фонари, а в поворотниках и стоп-сигналах останутся светодиоды. В будущем автопроизводитель надеется полностью перейти на органический свет, который, как утверждают разработчики, не потребует замены во время всего периода эксплуатации машины. OLED-элементы могут принимать практически любую форму, они не требуют установки линз и отражателей, что открывает широкие возможности для дизайнеров и знаменуют новый подход в автомобильном проектировании. Кроме того, органические светодиоды обладают незначительным весом, потребляют меньше энергии и выделяют меньше вредных веществ по сравнению с другими источниками света, используемыми на автомобильном рынке, поэтому OLED-компоненты могут найти широкое применение в гибридных и электрических транспортных средствах. Приступить к серийному производству автомобилей с органическими светодиодами BMW планирует в ближайшие три года. Пока же немецкая компания готовится вывести на рынок первый серийный автомобиль с лазерными фарами. Речь идет о гибридном спорткаре BMW i8, выход которого намечен на осень 2014 г. Что касается технологии OLED, ее тестируют и другие автомобилестроительные компании. В июле 2013 г. стало известно о создании первой в мире трехмерной автомобильной оптики, в которой используются органические светодиоды. Разработали ее Philips и Audi. Новинка позволяет формировать сложные "рисунки" светотехники и менять их прозрачность.

Другие интересные новости:

▪ Автомобиль предскажет дорожную ситуацию

▪ Третий глаз лягушки

▪ Новые сетевые адаптеры мощностью 18 и 25 Вт

▪ Испытан космический ядерный реактор

▪ SAMSUNG SDI выпустила CRT-телевизор толщиной 38 см

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Антенны. Подборка статей

▪ статья Аварии на химически опасных объектах. Основы безопасной жизнедеятельности

▪ статья Как долго верблюд может обходиться без воды? Подробный ответ

▪ статья Обработчик технологических емкостей. Типовая инструкция по охране труда

▪ статья USB программатор микроконтроллеров AVR и AT89S, совместимый с AVR910. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Электролизные установки и установки гальванических покрытий. Область применения. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026