Изучение основных понятий и исходных положений синергетики. Закрытые и открытые термодинамические системы. Самоорганизация различных систем. Общая характеристика открытых систем. Аналитические и численные исследования самоорганизации различных систем.
Величины, определяемые положением не входящих в нашу систему внешних тел, называются внешними параметрами, например напряженность силового поля (так как зависят от положения источников поля - зарядов и токов, не входящих в нашу систему ), объем системы (так как определяется расположением внешних тел ) и т.д. Если, кроме того, в системе не только все параметры постоянны во времени, но и нет никаких стационарных потоков за счет действия каких-либо внешних источников, то такое состояние системы называется равновесным (состояние термодинамического равновесия). Параметры не зависящие от массы и числа частиц в системе, называются интенсивными (давление, температура и др.). По способу передачи энергии, вещества и информации между рассматриваемой системы и окружающей средой термодинамические системы классифицируются: - Замкнутая (изолированная) система - это система в которой нет обмена с внешними телами ни энергией, ни веществом (в том числе и излучением ), ни информацией. В термодинамике рассматриваются два типа внешних взаимодействий: воздействие, связанное с изменением внешних параметров системы (система совершает работу W ), и воздействие не связанные с изменением внешних параметров и обусловленные изменением внутренних параметров или температуры (системе сообщается некоторое количество теплоты Q ).Открытые системы - это термодинамические системы, которые обмениваются с окружающими телами (средой ), веществом, энергией и импульсом. Однако отклонение параметров от равновесных значений вызывают потоки вещества и энергии в системе. Следовательно живые организмы являются системами открытыми, аналогично и с другими приведенными параметрами. Здесь d Se - поток энтропии, обусловленный обменом энергией и веществом с окружающей средой, d Si - производство энтропии внутри системы (рис. Фундаментальная теорема о производстве энтропии в открытой системе с независимыми от времени краевыми условиями была сформулирована Пригожиным: в линейной области система эволюционирует к стационарному состоянию, характеризуемому минимальным производством энтропии, совместимым с наложенными граничными условиями.Мы видели, что необратимость времени тесно связана с неустойчивостями в открытых системах. Одно - динамическое, позволяющее задать описание движения точки в классической механике или изменение волновой функции в квантовой механике. Здесь, с одной стороны, как мы видели, нет какого-либо противоречия со вторым началом термодинамики, а с другой стороны - четко виден поступательный характер развития (прогресса) в открытой системе. Успехи решения многих задач позволили выделить в них общие закономерности, ввести новые понятия и на этой основе сформулировать новую систему взглядов - синергетику. Эта задача имеет огромное значение, и, по нашему мнению, успехи в ее исследовании будут означать продвижение в решении глобальных задач : проблемы управляемого термоядерного синтеза, экологических проблем, задач управления и других.Рис 1.
Вы можете ЗАГРУЗИТЬ и ПОВЫСИТЬ уникальность своей работы
