Ћекции.ќрг


ѕоиск:




 атегории:

јстрономи€
Ѕиологи€
√еографи€
ƒругие €зыки
»нтернет
»нформатика
»стори€
 ультура
Ћитература
Ћогика
ћатематика
ћедицина
ћеханика
ќхрана труда
ѕедагогика
ѕолитика
ѕраво
ѕсихологи€
–елиги€
–иторика
—оциологи€
—порт
—троительство
“ехнологи€
“ранспорт
‘изика
‘илософи€
‘инансы
’ими€
Ёкологи€
Ёкономика
Ёлектроника

 

 

 

 


—войства и примеры самоорганизации диссипативных структур




—формулируем услови€ образовани€ и свойства самоорганизующихс€ структур.

—истема €вл€етс€ термодинамически открытой, далЄкой от равновеси€.

ќтклонение от равновеси€ превышает некоторые граничные (пороговые) значени€

—амоорганизаци€ происходит в результате экспорта энтропии во внешнюю среду и диссипации системой подводимой энергии

ћакроскопические процессы самоорганизации происход€т согласовано (кооперативно, когерентно)

¬озникновение пространственного или врем€нного пор€дка аналогично фазовому переходу.

ѕереход в упор€доченное состо€ние диссипативной системы происходит в результате неустойчивости предыдущего упор€доченного состо€ни€ в точке бифуркации.

—амоорганизаци€ происходит в результате флуктуациий до макроскопического уровн€

ѕроцессы происход€т в таком режиме так, что дл€ их описани€ необходимы нелинейные математические модели. Ќелинейные св€зи переменных привод€т к усилению малых возмущений

¬ точке бифуркации невозможно предсказать в каком направлении будет развиватьс€ система, станет ли состо€ние хаотическим или она перейдЄт на новый более высокий уровень упор€доченности.

ƒиссипативные структуры отличаютс€ от равновесных тем, что дл€ своего существовани€ они требуют посто€нного притока энергии извне, так как по определению, их самоорганизаци€ св€зана с обменом энергией и веществом с окружающей средой.

ѕроцесс перехода Ђустойчивость Ц неустойчивость Ц устойчивостьї €вл€етс€ следующим. ѕервоначально устойчива€ диссипативна€ структура, достига€ в процессе эволюции системы порога неустойчивости, начинает осциллировать, а возникающие в ней флуктуации привод€т к самоорганизации новой, более устойчивой на данном иерархическом уровне диссипативной структуры.

¬озникновение диссипативных структур св€зано со спонтанным нарушением симметрии и возникновением структур с более низкой степенью симметрии по сравнению с пространственно Ц однородным состо€нием.

–ассмотрим в качестве примера самоорганизации неустойчивость Ѕенара, обнаруженную ещЄ в 1900г. ≈сли горизонтальный слой в€зкой жидкости сильно прогреть снизу, то возникает градиент температур. ƒо некоторого значени€ градиента температур перенос тепла снизу вверх контролируетс€ теплопроводностью и сохран€етс€ стационарные состо€ни€ системы.

ќднако при разности температур выше критической DTK в жидкости по€вл€етс€ новый механизм переноса - конвекци€. ’олодна€ вода опускаетс€ вниз, а нагрета€ поднимаетс€ вверх. ѕри этом жидкость спонтанно раздел€етс€ на гексагональные €чейки, напоминающие соты. ¬озникают нова€ диссипативна€ структура жидкости.

¬ химически неоднородных системах обнаружен специфический тип самоорганизации, привод€щий к периодическому изменению концентрации реагирующих веществ, причЄм эти изменени€ могут происходить как во времени так и в пространстве.

—хема образовани€ €чеек Ѕенара в в€зкой жидкости (–ис.3): а) вид в разрезе; б) вид сверху.

 

 





ѕоделитьс€ с друзь€ми:


ƒата добавлени€: 2015-11-05; ћы поможем в написании ваших работ!; просмотров: 787 | Ќарушение авторских прав


ѕоиск на сайте:

Ћучшие изречени€:

≈сть только один способ избежать критики: ничего не делайте, ничего не говорите и будьте никем. © јристотель
==> читать все изречени€...

1351 - | 1299 -


© 2015-2024 lektsii.org -  онтакты - ѕоследнее добавление

√ен: 0.007 с.