рефераты конспекты курсовые дипломные лекции шпоры

Реферат Курсовая Конспект

Колебательные химические реакции начало развития неравновесной термодинамики

Работа сделанна в 2004 году

Колебательные химические реакции начало развития неравновесной термодинамики - раздел Химия, - 2004 год - Колебательные химические реакции - как пример самоорганизации в неживой природе Колебательные Химические Реакции Начало Развития Неравновесной Термодинамики....

Колебательные химические реакции начало развития неравновесной термодинамики. Когда Б. П. Белоусов сделал сво открытие, периодические изменения концентрации реагентов казались нарушением законов термодинамики. В самом деле, как может реакция идти то в прямом, то в противоположном направлениях Невозможно представить себе, чтобы вс огромное число молекул в сосуде было то в одном, то в другом состоянии то все синие, то все красные.

Направление реакции определяется химическим термодинамическим потенциалом реакции осуществляются в направлении более вероятных состояний, в направлении уменьшения свободной энергии системы. Когда реакция в данном направлении завершается, это значит, что е потенциал исчерпан, достигается термодинамическое равновесие, и без затраты энергии, самопроизвольно, процесс в обратную сторону пойти не может.

А тут реакция идт то в одном, то в другом направлении. Так не может быть - решили в редакции очень солидного химического журнала и отказались публиковать статью Белоусова. Рецензенты даже не захотели повторить опыт Однако никакого нарушения законов в этой реакции не было. Происходили колебания периодические изменения концентраций промежуточных продуктов, а не исходных реагентов или конечных продуктов. СО2 не превращается в этой реакции в лимонную кислоту, это в самом деле невозможно.

Рецензенты не учли, что пока система далека от равновесия, в ней вполне могут происходить многие замечательные вещи. Классическая термодинамика наука о начальных и конечных состояниях. Детальные траектории системы от начального состояния к конечному могут быть очень сложными. Лишь в последние десятилетия этими проблемами стала заниматься термодинамика систем, далких от равновесия. Эта новая наука стала основой новой науки синергетики. 2.2 Синергетика теория самоорганизации. Синергетика теория самоорганизации.

Ее разработка началась несколько десятилетий назад, и в настоящие время она развивается по нескольким направлениям синергетика Г. Хакен, неравновесная термодинамика И. Пригожин и др. Общий смысл развиваемого ими комплекса идей, называя их синергетическими термин Г. Хакена, состоит в следующем а процессы разрушения и созидания, деградации и эволюции во Вселенной, по меньшей мере, равноправны б процессы созидания нарастания сложности и упорядоченности имеют единый алгоритм независимо от природы систем, в которых они осуществляются. Синергетика претендует на открытие некоего универсального механизма, с помощью которого осуществляется самоорганизация как живой, так и неживой природы.

Под самоорганизацией при этом понимается спонтанный переход открытой неравновесной системы от менее к более сложным и упорядоченным формам организации. Отсюда следует, что объектом синергетики могут быть, отнюдь не любые системы, а только те, которые удовлетворяют, по меньшей мере, двум условиям а они должны быть открытыми, т. е. обмениваться веществом или энергией с внешней средой б они должны также быть существенно неравновесными, т. е. находиться в состоянии, далеком от термодинамического равновесия.

Синергетика утверждает, что развитие открытых и сильно неравновесных систем протекает путем нарастающей сложности упорядоченности. В цикле развития такой системы наблюдаются две фазы 1. Период плавного эволюционного развития с хорошо предсказуемыми линейными изменениями, подводящими в итоге систему к некоторому неустойчивому критическому состоянию. 2. Выход из критического состояния одномоментно, скачком и переход в новое устойчивое состояние с большой степенью сложности и упорядоченности.

Достигшая критических параметров система из состояния сильной неустойчивости как бы сваливается в одно из многих возможных для нее устойчивых состояний. В этой точке ее называет точкой бифуркации эволюционный путь системы как бы разветвляется, какая именно ветвь развития будет выбрана решает случай Но назад возврата нет. Процесс этот необратим.

Развитие таких систем имеет принципиально непредсказуемый характер. Можно просчитать варианты ветвления путей эволюции системы, но какой именно из них будет выбран случаем однозначно спрогнозировать нельзя. Поиск аналогичных процессов самоорганизации в других классах открытых неравновесных систем вроде обещает быть успешным механизм действия лазера, рост кристаллов, химические часы реакция Белоусова Жаботинского, формирование живого организма, динамика популяций, рыночная экономика, наконец, в которой хаотичные действия миллионов индивидов приводят к образованию устойчивых и сложных макроструктур все это примеры самоорганизации систем самой различной природы.

Синергетическая интерпретация такого рода явлений открывает новые возможности и направления их изучения. В обобщенном виде новизну синергетического подхода можно выразить следующими позициями 1. Хаос не только разрушителен, но и созидателен, конструктивен развитие осуществляется через неустойчивость хаотичность. 2. Для сложных систем всегда существует несколько возможных путей эволюции. 3. Развитие осуществляется через случайный выбор одной из нескольких разрешенных возможностей дальнейшей эволюции.

Случайность не досадное недоразумение, она встроена в механизм эволюции. А это значит, что нынешний путь эволюции системы может быть и не лучше отвергнутых случайным выбором. Синергетика родом из физических дисциплин термодинамики, радиофизики.

Но ее идеи носят междисциплинарный характер. Они подводят базу под совершающийся в естествознании глобальный эволюционный синтез. Поэтому в синергетике видят одну из важнейших составляющих современной научной картины мира. 2.3

– Конец работы –

Эта тема принадлежит разделу:

Колебательные химические реакции - как пример самоорганизации в неживой природе

Идея эволюции, впервые прозвучавшая в XIX в. в учении Ч. Дарвина О происхождении видов, постепенно проникла и заняла прочные позиции в космологии,… В 70-х г. XX в. появилось новое научное направление синергетика теория… Следует отметить, что в классической науке XIX в. господствовало убеждение, что материи изначально присуща тенденция к…

Если Вам нужно дополнительный материал на эту тему, или Вы не нашли то, что искали, рекомендуем воспользоваться поиском по нашей базе работ: Колебательные химические реакции начало развития неравновесной термодинамики

Что будем делать с полученным материалом:

Если этот материал оказался полезным ля Вас, Вы можете сохранить его на свою страничку в социальных сетях:

Все темы данного раздела:

Из истории изучения колебательных реакций
Из истории изучения колебательных реакций. Математическая теория колебаний в системах, аналогичных химическим реакциям, была опубликована еще в 1910 г. А. Лоткой он написал систему дифференциальных

Изучение механизма колебательных реакций
Изучение механизма колебательных реакций. Детальный механизм описанной выше реакции вс ещ известен не полностью. В первых работах казалось, что число промежуточных продуктов невелико. Для об

Экспериментальная часть
Экспериментальная часть. Мной была воспроизведена колебательная реакция взаимодействия лимонной кислоты с броматом калия. В работе использовались следующие реактивы 1. KMnO4 перманганат калия, марк

Хотите получать на электронную почту самые свежие новости?
Education Insider Sample
Подпишитесь на Нашу рассылку
Наша политика приватности обеспечивает 100% безопасность и анонимность Ваших E-Mail
Реклама
Соответствующий теме материал
  • Похожее
  • Популярное
  • Облако тегов
  • Здесь
  • Временно
  • Пусто
Теги