химический каталог




Общая биофизика

Автор М.В.Волькенштейн

ое однозначной зависимостью w(i\a) от t, а. При этом поведение системы А описывается однородным марковским процессом. Стационарное равновесие в этом процессе инвариантно

i w (i I а)

Здесь w(i\a) зависит лишь от i, и w°(i\а) = w(i\а). Следовательно,

Вследствие однозначности w(i\a) при выравнивании w и w° информация в Л' не меняется, но лишь обменивается с системой А. Внутри А информация убывает, т. е. возрастает энтропия.

Полученные результаты не зависят от предположения о близости к равновесию.

В работе [39] проведено обобщение теории на неравновесные состояния, для которых интенсивные термодинамические величины зависят от времени. Была получена обобщенная форма второго начала

s w - ш 0 w+ш Е у*(/) i ' {t) > °> (2-124)

/

где U — внутренняя энергия системы

i

t/j и —сопряженные термодинамические величины, скажем, давление и объем,

х1 — ? т{х\.

В случае #/ = р из (2.124) следует, что

S>~(U + pV). (2.125)

Если изменение состояния системы А происходит путем прохождения лишь состояний равновесия, то (2.125) обращается в классическую формулу Клаузиуса

dS^dQJT.

Величины, стоящие в правой части (2.125), определены и для неравновесных состояний. Определена, тем самым, и энтропия.

Основной постулат термодинамики необратимых процессов состоит в том, что энтропия может быть определена как функция измеримых параметров состояния.

Мейкснер утверждает, однако, что однозначное определение энтропии для неравновесных процессов на основе макроскопического рассмотрения невозможно [40].

Термодинамическая система определяется как система, действие которой на окружение сводится только к производству или получению работы и тепла [41]. Такое определение применимо и к неравновесию. Термодинамика сетей (см. стр. 79) трактует электрические сети как термодинамические системы. Действительно, электрическая сеть обмениваетi

j ся с окружением электрической работой

JL ~ И и теплом. Будем характеризовать сеть

' взаимосвязью приложенного напряжения и и вызванного им тока J. Измерения

у Jr* V производятся лишь на входных и выГ —г- i ходных клеммах, т.е. сеть трактуется

| ' ?—- как «черный ящик». Допустим, что для

данной сети мы наблюдаем выполнение

&) ф закона Ома

Рис. 2.4. Контуры, экви- и (0 ^ ^ (0

валентные, если L = R С. для любых изменений напряжения, причем u(t) =0 для t ^ to. Отсюда мы можем заключить, что электрический контур, сеть, содержит лишь омическое сопротивление R. В действительности, однако, имеется бесконечное множество сетей различной структуры, которые ведут себя на выходных клеммах одинаково, как простое сопротивление. Это относится, в частности, к контуру, изображенному на рис. 2.4,6, при условии, что L — R2C. Ясно, что продукция энтропии в этом контуре иная, чем в контуре на рис. 2.4, а. В простом сопротивлении полученная энергия непрерывно диссипирует, тогда как в модели рис. 2.4, б часть энергии запасается в конденсаторе и в индукционной катушке. Следовательно, продукция энтропии diS не определяется однозначно приложенным напряжением, даже если известна связь между током и напряжением. Тем самым не определена и энтропия, так как

dS = dQ/T + dtS.

Мейкснер приходит к указанному выше выводу о неоднозначности энтропии. Его содержание сводится к следующему: продукция энтропии, которую мы можем определить разумным образом, зависит от допустимых операций над системой (введение добавочных клемм на конденсаторе и т. д.). «В понятие энтропии входит нечто субъективное... она зависит от информации, которую мы получаем о рассматриваемой системе» [40].

Рассуждения эти, конечно, правильны, но не означают невозможности определения энтропии в необратимом процессе. Они означают необходимость полного знания атомно-молекулярного механизма процесса — раскрытия устройства «черного ящика».

Соображения Мейкснера актуальны для биологической термодинамики. «Черные ящики» в биологии чрезвычайно сложны, и получение полной информации об их структуре и свойствах практически невозможно. Тем самым возникает вопрос о познавательной ценности термодинамических и эквивалентных им теоретико-информационных представлений при рассмотрении основных биологических проблем. Соблюдение элементарных законов термодинамики в изолированной макросистеме, в состав которой входят живые организмы, не подлежит сомнению. Вопрос, однако, состоит в содержательности понятий энтропии и соответственно количества информации применительно к биологическим процессам.

Принято толковать возрастание макроскопической упорядоченности в онтогенезе и филогенезе как возрастание количества информации или убывание энтропии. Когда Шредингер говорил, что организм есть апериодический кристалл [42], то он имел в виду, что развитие организма подобно росту кристалла в открытой системе и оплачивается возрастанием энтропии в окружающей среде. Это общее положение безусловно правильно. Тем самым, мерой изменения энтропии организма в процессе развития может служить увеличение энтропии

страница 32
< К СПИСКУ КНИГ > 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200 201 202 203 204 205 206 207 208 209 210 211 212 213 214 215 216 217 218 219 220 221 222 223

Скачать книгу "Общая биофизика" (4.77Mb)


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]  [прайс-листы]  [форум]  [обратная связь]

 

 

Реклама
купить черные ручки для дверей
знак радиоактивности купить в спб
экскурсия на трамвае 302 бис булгаков и его эпоха
цена линзы для детей 11 лет

Рекомендуемые книги

Введение в химию окружающей среды.

Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности. Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах. Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга читателей.

Химия и технология редких и рассеянных элементов.

Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во второй части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана, лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия, тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по 1972 год включительно.

 

 



Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100

Copyright © 2001-2012
(23.08.2017)