Окружающая среда пространственно-временные

В энергетических или технологических процессах, связанных с использованием газообразного топлива, существенным является то обстоятельство, что они протекают в газовой фазе, поскольку окислитель (кислород, воздух либо кислородсодержащие смеси) также находится в газообразном состоянии. Топливо и окислитель могут смешиваться либо непосредственно в устройстве, в котором протекает процесс (горелке, сопловой насадке, реакторе), либо заранее, образуя предварительно перемешанную однородную гомогенную смесь. Если в такой смеси инициировать сложный химический процесс, то его характеристики уже не будут зависеть от условий смешения. В тех случаях, когда процесс протекает так быстро, что его характерные времена много меньше характерных времен масс,-теплообмена с окружающей средой, он целиком определяется лишь свойствами исходной смеси. Если при этом не возникает пространственных концентрационных неоднородностей, т. е. в ходе процесса состав реагирующей системы в любой точке реакционного пространства остается однородным (за счет, например, интенсивного перемешивания или циркуляции), то все характеристики процесса являются функциями только времени, а не координат (так называемая сосредоточенная постановка задачи). [c.11]

Центральным понятием системного анализа является система, т. е. объект, взаимодействующий с внешней средой и обладающий сложным внутренним строением, большим числом составных частей и элементов. Элемент системы — самостоятельная и условно неделимая единица. Элементы взаимодействуют между собой и окружающей средой, иначе говоря, между ними существует материальная, энергетическая и информационная связь. Пространственно-временные агрегаты взаимодействующих элементов, обладающие определенной целостностью и целенаправленностью, выделяются в функциональные подсистемы. Расчленение системы на подсистемы позволяет вскрыть иерархию структуры и рассматривать систему на разных уровнях ее детализации. Сложность системы определяется сложностью ее структуры, числом элементов и связей, числом уровней иерархии, объемом информации, циркулирующей в системе. [c.10]

Влияние фоновых факторов. Помимо влияния загрязнения окружающей среды на функционирование биологических и небиологических объектов параллельно действует ряд других факторов. При сборе информации с этим приходится считаться. Для выделения чисто экономических связей необходимо значительно увеличивать пространственную или временную область исследований. В частности, на продуктивность сельского хозяйства, кроме загрязнения воздушного бассейна, влияют климатические, метеорологические и топографические факторы, условия произрастания культур и система ведения хозяйства, воздействие этих факторов часто оказывается намного более сильным, чем влияние загрязнения ат- [c.104]

При проектировании электрохимической защиты следует стремиться к максимальному учету факторов, определяющих выбор и размещение защитных устройств параметров защищаемых сооружений пространственного расположения и формы сооружений и анодов (или протекторов) параметров окружающей среды и поля блуждающих токов расположения и характеристик источников блуждающих токов и смежных сооружений изменения всех факторов во времени. Существующие методы выбора и размещения средств электрохимической защиты (катодной внешним током, протекторной и электродренажной защит) разработаны для магистральных коммуникаций [12]. Практика защиты подземных сооружений промышленных предприятий потребовала разработки новых способов размещения и методов расчета средств электрохимической защиш, [c.118]

При теоретическом исследовании любого технологического процесса на основе одного или нескольких физических законов составляют систему дифференциальных уравнений, описывающих этот процесс. Такая система уравнений устанавливает связь между пространственно-временными изменениями физических величин, характеризующих изучаемый процесс в самом общем виде. Чтобы из общего описания целого класса однородных процессов выделить один конкретный, необходимо ограничить систему дифференциальных уравнений определенными условиями 1) заданным распределением в пространстве (или объеме) важнейших для изучаемого процесса физических величин в начальный момент времени и 2) условиями взаимодействия с окружающей средой на границах систем (например, распределением температур на поверхности тела, проводящего теплоту, равенством нулю скорости потока жидкости или газа у стенки трубопровода и т. п.). Эти условия называют соответственно, начальными и граничными (краевыми). [c.23]

Бимолекулярные реакции в конденсированной фазе в соответствии с этой схемой протекают через две мономолекулярные стадии. Первая стадия заключается в миграции активного центра и характеризуется константой km, вторая стадия представляет реакцию (А---В)— АВ в клетке. Наиболее характерная особенность этой стадии заключается в том, что время жизни комплекса (А В) всегда много больше времени двойных столкновений в газовой фазе ( 10 13 с) и, по-видимому, достаточно велико для того, чтобы комплекс (А---В) каждый раз приходил в равновесие с окружающей матрицей. Пространственное перемещение активных центров в конденсированных средах может происходить как в результате обычной диффузии частиц, являющихся носителями этих активных центров, так и протекания процессов бездиффузионного эстафетного перемещения зарядов или свободных валентностей. Экспериментальное доказательство осуществления процессов второго типа явилось бы исключительно важным научным открытием. В настоящее время, к сожалению, трудно назвать системы, о которых с достаточно большой вероятностью можно было бы сказать, что в них имеет место процесс бездиффузионной миграции активных центров. [c.171]

Прежде всего следует учесть, что элементы, расположенные на границах системы, взаимодействуют с окружающей средой. Это взаимодействие никак не отражено в основных уравнениях задачи, поэтому необходимо дополнительно задать граничные условия. В основных уравнениях не отражена и предыстория процесса, поэтому аналогично предыдущему вводится понятие о начальных условиях. Граничные и начальные условия вместе составляют краевые условия (условия на пространственно-временных краях системы). Кроме того, для решения задачи существенны физические характеристики (свойства) системы, которые образуют совокупность ее постоянных параметров. Вводя в условие задачи фиксированные значения этих параметров, можно однозначно определить каждое конкретное единичное явление. [c.32]

Линейная термодинамика неравновесных процессов не объяснила способность открытых систем к самоорганизации и не решила принципиальный вопрос о совместимости второго начала термодинамики с процессами структурирования и, следовательно, не устранила противоречивость физической и биологической формулировок эволюционных идей. Таким образом, не удалась попытка создать общую теорию неравновесных процессов путем минимальной коррекции основ равновесной термодинамики, без внесения в термодинамическое рассмотрение качественно новых элементов. Тем не менее проделанная работа сыграла важную роль в последующем 4>азвитии термодинамического подхода. Она явилась началом движения в правильном направлении, а именно в направлении изучения свойств стационарных процессов открытых систем при удалении от положения равновесия. Линейная неравновесная термодинамика показала (и в этом ее принципиальное достижение), что непременными условиями структурирования открытых систем являются, во-первых, наличие взаимообусловленности между свойствами макроскопической системы и ее микроскопических составляющих и, во-вторых, взаимодействие с привносящей негэнтропию окружающей средой. Дальнейшие исследования вскоре привели к широким обобщениям и формулировке ряда характерных особенностей термодинамических моделей самопроизвольной пространственной и временной структурной организации и, таким образом, к становлению нелинейной неравновесной термодинамики. [c.448]

На уровне популяций часто описывают процессы роста и гибели популяций при действии загрязняющих веществ, перенос чужеродных соединений по трофическим цепям, пространственную и временную структуру биотических сообществ при различных условиях окружающей среды. [c.250]

В общем неоплазия у человека не имеет эпидемиологических особенностей типичного инфекционного заболевания, хотя существуют некоторые довольно убедительные примеры пространственно-временного группирования случаев. Хорошо известно, что эпидемиология многих заболеваний обнаруживает сплетение причинной связи , в которое вовлечены многие взаимодействующие факторы, как генетические, так и факторы окружающей среды (включающие инфекционные агенты). Критический вопрос заключается в следующем являются ли вирусы существенными компонентами заболевания или они выступают как пассажиры в этом процессе Другими словами, существует проблема вирусы вызывают рак или опухоли вызывают вирусы [c.208]

Как установлено в последнее десятилетие, магнитные взаимодействия имеют существенное значение в физиологии и биологии живых организмов. Этот вывод следует из двух элементарных соображений 1) атомы и ионы, из которых состоит организм, благодаря наличию у них магнитных моментов и электрических зарядов могут взаимодействовать с магнитным полем окружающей среды 2) окружающая среда практически каждого организма характеризуется высокоупорядоченным и стабильным (относительно времени жизни организма) геомагнитным полем, содержащим как пространственную, так и временную информацию, которая может быть важна для организма. [c.63]

Если нельзя непосредственно измерять приспособленность или ее компоненты в природных популяциях, то нужно по крайней мере показать, что отбор в них действует это можно сделать, установив корреляции между частотами альтернативных аллелей, с одной стороны, и пространственно-временными различиями в окружающей среде — с другой. [c.248]

Итак, при сделанных предположениях можно рассчитывать пространственно-временное изменение температуры систем тел при включении и выключении источников энергии, изменении температуры окружающей среды. Точность расчета температурных полей по методу регулярного режима рассматривается в [3, 10]. [c.171]

Все из перечисленных выше организмов (за исключением анаэробных бактерий) требуют для своего существования (дыхания) свободного кислорода. Что же касается фотосинтезирующего планктона, то он в дневные часы выделяет кислород в окружающую среду. Таким образом, пространственно-временные вариации поля концентрации РК (КРК) в водохранилище в принципе могут быть весьма значительными. [c.161]

Дифференциальное уравнение теплопроводности устанавливает связь между временными и пространственными изменениями температуры тела оно математически описывает перенос тепла внутри тела. Для того чтобы найти температурное поле внутри тела в любой момент времени, т. е. чтобы решить дифференциальное уравнение, надо знать распределение температуры внутри тела в начальный момент времени (начальное условие), геометрическую форму тела и закон взаимодействия между окружающей средой и поверхностью тела (граничное условие). [c.24]

Центральным понятием системного анализа является понятие системы, т. е. объекта, взаимодействующего с внешней средой и обладающего сложным внутренним строением, большим числом составных частей и элементов. Элемент системы — самостоятельная и условно неделимая единица. Элементы взаимодействуют между собой и окружающей средой, иначе говоря, между ними существует материальная, энергетическая и информационная связь. Совокупность элементов и связей образует структуру системы. Пространственно-временнйе агрегаты взаимодействующих элементов, обладающее определенной целостностью и целенаправленностью, выделяются в функциональные подсистемы. Расчленение системы на подсистемы позволяет вскрыть иерархию структуры и рассматривать систему на разных уровнях ее детализации. Сложность системы определяется сложностью ее структуры, количеством элементов и связей, числом уровней иерархии, объемом информации, циркулирующей в системе. Система характеризуется алгоритмом функционирования, направленным на достижение определенной цели. [c.3]

Определение точного времени перехода первой стадии структурообразования во вторую имеет большое практическое значение, так как в этот период пространственная дисперсная структура вяжущих материалов наиболее чувствительна к приложению активирующих воздействий. Поскольку длительность этого периода зависит не только от состава суспензии, но и от температуры окружающей среды, однородности суспензии, удельной поверхности наполнителя и других факторов, то следует в каждом конкретном случае находить эстремальную точку первого периода на кривой структурообразования. [c.234]

Если историческое развитие науки действительно представляет собой самопроизвольный статистико-детерминистический процесс совершенствования структурной организации научного мировоззрения, то механизм этого процесса должен описываться бифуркационной термодинамической моделью. Следовательно, ему должны быть свойственны закономерности, присущие явлениям возникновения из хаоса пространственно-временных упорядоченных структур как в естественных, так и в экспериментальных диссипативных системах. Непременное условие появления такой структуры заключается в энергетическом и/или материальном обмене диссипативной системы с окружающей средой. В отличие от самопроизвольных равновесных процессов, при которых все части системы хаотизируются и, следовательно, вносят положительный вклад в общее увеличение энтропии, в нелинейных неравновесных процессах в закритической области имеет место диспропорционирование энтропии между подсистемами, происходящее без нарушения второго начала термодинамики. Уменьшение энтропии при создании упорядоченной структуры сопровождается одновременным, большим по абсолютной величш1е, увеличением энтропии остальной части изолированной системы. Сходство в этом отношении эволюции научного мировоззрения с известными процессами структурной самоорганизации физических, химических и биологических открытых систем представляется очевидным. [c.27]

В природе мы встречаемся с двумя типами упорядоченности — со статической и с динамической упорядоченностью. В первом случае порядок реализуется в термодинамически равновесных условиях при достаточном понижении температуры, например при кристаллизации жидкости. Статическая упорядоченность возникает в результате фазового перехода, условия которого являются равновесными. С этой упорядоченностью в биологии практически не приходится встречаться — апериодический кристалл Шредингера (с. 12) принципиально отличен от равновесного периодического кристалла. Динамический порядок живой системы реализуется не потому, что энтропия понижается вследствие понижения температуры, а потому, что имеется отток энтропии из открытой системы в окружающую среду. Возникновение пространственно-временной структуры и в этом случае имеет характер фазового перехода, однако не равновесного. Исследования динамической уиорядочепности, имеющие фундаментальное значение для физики и биологии, начались сравнительно недавно. Сейчас известен ряд модельных небиологических систем (в частности, химических), в которых наблюдается динамический порядок. О них рассказано в гл. 16. Здесь мы приведем пример динамического порядка, проявляющегося в излучении лазера. Атомы лазера возбуждены извне, посредством оптической накачки. Каждый атом действует подобно антенне, из- [c.326]

Здесь X — пространственная координата (О лг /) / — длина реактора i — время — степень продвижения реакции — максимальное значение степени продвижения реакции т — массовая скороЬть фильтрации смеси реагентов и продуктов реакции р — плотность смеси Т — температура в реакторе, зависящая только от времени /(Г) —зависимость скорости химической реакции от температуры, во многих случаях описываемая законом Аррениуса к — теплота реакции Сх—теплоемкость смеси с — суммарная теплоемкость смеси и твердого катализатора а—коэффициент теплопередачи к боковым стенкам реактора V, 8 — объем и боковая поверхность реактора То —температура окружающей среды Го — температура поступающей смеси. [c.146]

Наибольшее распространение среди различных динамических вариантов получил метод нагрева исследуемого объема с постоянной скоростью. Его важной особенностью является установление квазнстационарного режима нагрева [3], что в значительной степени упрощает анализ пространственно-временного распределения температуры в исследуемой системе и условий теплообмена ее с окружающей средой. [c.167]

Особый интерес для индикации параметров окружающей среды с борта летательных аппаратов представила разработка мощного азотного лазера с высокой частотой повторения, работающего при 337,1 нм [107, 108]. Этот прибор по существу представляет собой просто газовый канал, накачиваемый при помощи сверхбыстрого поперечного разряда, чтобы получить сверхизлучение. В нем фактически не применяется коллимирующая оптика и, следовательно, наблюдается значительная расходимость выходного излучения, как указано в табл. 6.3. Характер выходного излучения в этом приборе можно улучшить за счет потери некоторой доли мощности излучения путем введения ступени управления модами [109]. Благодаря короткой длине волны излучения азотного лазера он пригоден для возбуждения флуоресценции в различных материалах, а высокая частота повторения позволяет проводить наблюдения с хорошим пространственным разрешением. Угловая расходимость в воздухе и длина волны не представляют опасности для глаз, а короткая длительность импульса [ПО], полученная при помощи схемы Блюмляйна [111], делает этот прибор идеальным инструментом для измерения временн затухания флуоресценции [13, 15]. [c.347]

Как видно из кривой 1, сшитый каучук не обнаруживает оста-точной 1,еформации ползучести, если только одновременно не происходит деструкция цепи под действием приложенного напряжения, под влиянием окружающей среды или под действием обоих факторов. В общем случае снятие нагрузки приводит к восстановлению формы, также происходящему во времени. Другими словами, поперечные связи пространственной сетки могут действовать как важные факторы структурной памяти сетки, а следовательно, как источник ее структурного упругого последействия. [c.60]

Система уравнении молярно-молекулярного тепломассоперенос . устанавливает связь между временными и пространственными изменениями потенциалов переноса. Для однозначного определения полей этих потенциалов задаются начальное распределение потенциалов в теле, закон взаимодействия окружающей среды с поверхностью тела, а также форма последнего. Решение приведенной системы дифференциальных уравнений при знании всех коэффициентов, входящих в нее, с учетом их зависимости от температу ры и влагосодержания представляет значительные трудности Щ. 45]. Однако эту систему уравнений можно использовать для анализа процессов пысокотемпературной сушки, если воспользоваться теорией подобия. Из системы дифференциальных уравнений и граничных условий можно получить обобщенные функции и аргументы — критерии и числа подобия. [c.65]

Образование химической связи обычно мыслится как следствие процесса спаривания двух (или больше) принадлежащих различным атомам электронов внешней валентной оболочки. Существует, однако, целый класс соединений, к которым такие представления неприменимы. К ним относятся в первую очередь комплексные соединения ионов элементов переходных периодов, а также полученные в самое недавнее время соединения инертных газов. Ни упомянутые ионы, ни атомы благородных газов не имеют электронов на валентной оболочке, и тем не менее в ряде случаев их соединения не уступают в устойчивости соединениям, в которых связь осуществляется обычным путем. Поэтому главный вопрос теории комплексных соединений и состоит в описании координационных связей с точки зрения электронной теории. Оказывается, что в случае близкого соседства атомов или молекул среды, имеющем место в жидкой и твердой фазе, может происходить возмущение невыгодных для заполнения в обычных условиях электронных уровней. При этом энергетически выгодным становится образование смешанных орбиталей, когда неноделенпые электроны окружающих молекул часть времени проводят на такой упомянутой возмущенной орбитали центрального атома или иона. Более просто можно охарактеризовать подобное состояние, сказав, что для образования химической связи в этом случае одна молекула предоставляет орбиту, а другая — пару электронов. Такие связи получили название координационных, так как вероятность их возникновения тесно связана с совершенно определенным пространственным расположением образующих их атомов, ионов или молекул. [c.96]

Обратимся теперь к развитой Пригожиным в 1970-1980-е годы нелинейной термодинамике неравновесных процессов, важнейшими составными частями которой являются теории диссипативных систем и бифуркаций. На первый взгляд может показаться, что рассмотренные на ее основе системы существенно отличаются от выбранной системы структурной организации белков. Конвекционные ячейки Бенара, когерентное излучение лазера, турбулентное движение жидкости, реакция Белоусова-Жаботинского, модель Лотке-Вольтерра, описывающая взаимоотношения между "хищником и жертвой", - все это открытые диссипативные структуры. Динамические процессы перечисленных и подобных им неравновесных макроскопических систем, действительно, приводят при достижении условий, превышающих соответствующий критический уровень, к спонтанному возникновению из беспорядка высокоорганизованных пространственных, пространственно-временны х и просто временных структур. Однако во всех случаях поддерживание возникшего из хаоса порядка в стационарном режиме оказывается возможным только при постоянном энергетическом и/или материальном обмене между окружающей средой и динамической системой. Совершающийся в такой открытой системе неравновесный процесс вдали от положения равновесия связан с диссипацией, т.е. с производством энтропии, или, иными словами, с компенсируюпщм это производство потреблением негэнтропии из окружающей среды. Перекрытие внешнего потока негэнтропии автоматически приводит к прекращению системой производства энтропии и, как следствие, распаду созданной диссипацией структуры. У открытых диссипативных систем аттрактором является не равновесное состояние, а расположенное далеко от него состояние текущего равновесия. [c.462]

На модели коацерватных капель была показана связь между уровнем внутренней организации капель и их способностью к росту. Оказалось, что в одинаковых условиях капли, обладающие более совершенной экспериментально созданной внутренней организацией, растут быстрее, чем капли, внутренняя организация которых менее совершенна. Для последних характерны также меньшая стабильность и более быстрый распад. Естественно, что дальнейшая судьба обоих типов коацерватных капель неодинакова. Очевидно преимущество коацерватов, обладающих большей стабильностью в условиях окружающей среды и более длительным временем существования. В этом можно видеть проявление новой закономерности, возникшей на этапе образования и развития пространственно обособленных открытых систем (прото-клеток). Этот этап можно рассматривать как переходный от химической эволюции к биологической, и соответственно возникшая закономерность может быть определена как предбиологи-ческий естественный отбор (по А. И. Опарину). [c.171]

Из всего сказанного выше можно сделать вывод, что регуляция транскрипции опосредуется связыванием варьирующего числа разнообразных факторов транскрипции со спепифическими родственными им элементами промоторов и энхансеров. По-видимо-му, эффективность инициации транскрипции зависит от взаимодействий между этими связанными с ДНК белками (и, возможно, другими связанными с ними белками) и одним или более компонентами основного аппарата транскрипции, хотя детали этой регуляции на молекулярном уровне неизвестны. Согласно этой модели, уровень экспрессии гена зависит от доступности, концентрации и активности одного или нескольких факторов, участвующих в его транскрипции. Такой механизм в значительной степени объясняет широкое разнообразие фенотипов дифференцированных клеток и тканей и их способность реагировать на изменения окружающей среды. Тот же самый принцип, вероятно, используется также при регуляции упорядоченного во времени и пространстве эмбрионального развития. Следовательно, сложная временная и пространственная картина экспрессии при эмбриогенезе создается в результате координированного взаимодействия как повсеместно присутствующих, так и ограниченных определенными структурами специфических факторов транскрипции. [c.84]

Распространенные в Нашей стране и за рубежом нормативные методики расчета загрязнения атмосферы ГГО им.А.И.Воейкова [1], ГАНГ им. И.М.Губкина [2], временная методика ВНИИГАЗа [3], американское руководство ЕРА USA (Агентства по охране окружающей среды) [4] не учитывают в полной мере специфику исследуемых аварийных выбросов, поскольку не воспроизводят возникающее струйное турбулентное течение и процессы тепломассообмена, не применимы для источников произвольной пространственной и временной структуры. Попытки согласования расчетов по методикам такого рода с экспериментальными данными приводят к необходимости уточнения методик путем введения поправочных коэффициентов. Естественно, что учесть все многообразие атмосферных течений и сценари- [c.49]

Волновой фронт (фиг. 1) прошел через шлиру и продолл ает распространяться в окружающем однородном воздухе (п = onst) в направлении нормали к своей поверхности. Элемент поверхности фронта всегда распространяется по нормали к поверхности, которая в то же время совпадает с местным направлением светового луча. В однородной среде (я = onst) направление светового луча не меняется. Если провести касательные к векторам, указываюигим направление светового луча для данного элемента волнового фронта в различные моменты времени распространения волны, то получится кривая, изображающая ход светового луча. Эта линия является прямой в однородной среде и пространственной кривой в неоднородной среде. [c.19]

В основу современного точного естествознания кладется представление о естественном (природном) теле или о естественном (природном) явлении. Только такие тела изучаются натуралистом реально, будь это астроном, геолог или физик, который касается природных тел Естественное или природное тело это есть всякое природное, независимо от нас обособленное в пространстве и во времени от других природных тел и природных явлений, материальное или материально-энергетическое проявление. С точки зрения пространственных явлений мы различаем в окружающей нас земной, т. е. планетной среде естественные тела горные породы, почвы, океаны, минералы, кристаллы, животные, растения и т. п. То же видим мы за пределами нашей планеты и Солнечной системы газовые туманности, галаксии или спиральные туманности, космическая пыль, кометы, метеориты, тектиты и т. п. Из этого [c.149]