Неупорядоченные системы

При этом переходе изменение Л// невелико. В то же время вследствие увеличения в результате реакции числа растворенных частиц и, следовательно, увеличения неупорядоченности системы наблюдается заметное возрастание энтропии. Большое повышение энтропии приводит к большому понижению энергии Гиббса. Повышение устойчивости хелатных структур по сравнению с не-хелатными обусловлено, следовательно, прежде всего энтропийным фактором. [c.188]

Энтропия является мерой неупорядоченности системы. В принципе ее можно вычислить (иногда так поступают и на самом деле) по числу различных микроскопических способов построения той же самой наблюдаемой ситуации. Абсолютные энтропии, получаемые на основании третьего закона термодинамики из чисто термохимических измерений, хорошо согласуются с больцмановской статистической оценкой энтропии для различных веществ. [c.83]

Макроскопическое фильтрационное течение пластовых флюидов проявляется как совокупность множества отдельных микродвижений в неупорядоченной системе норовых каналов . С возрастанием числа таких микродвижений начинают проявляться статистические закономерности, характерные для движения в целом, но не для одного порового канала или нескольких каналов. [c.11]

ЭНТРОПИЯ — 1) в физике одна из величин, характеризующих тепловое состоя)1ие тела или системы тел энергия, необратимо рассеивающаяся в тепловой форме в окружающую среду с невозможностью повторного использования в более широком смысле — мера неупорядоченности системы (см.), степень хаоса при всех процессах, происходящих в замкнутой системе, энтропия или возрастает (необратимые процессы), или остается постоянной (обратимые процессы) функционирование техносферы (см.) имеет прямым следствием рост энтропии 2) в теории информации мера неопределенности ситуации с конечным или четным числом исходов, например опыт, до проведения которого результат в точности неизвестен. [c.409]

Свободная энергия реакции является результатом двух эффектов изменения теплосодержания и изменения степени неупорядоченности системы ДС = АН — TAS. Осуществлению реакции благоприятствуют выделение теплоты (отрицательное значение АН) и большая неупорядоченность продуктов по сравнению с реагентами (отрицательное значение величины [c.83]

Какое влияние на условия равновесия химической реакции оказывают разрыв связей и повышение неупорядоченности системы Если бы единственным заслуживающим внимания фактором была только энергия связей, какой была бы константа равновесия для диссоциации молекул водорода на атомы Если бы единственным важным фактором была только энтропия, какой была бы константа равновесия для диссоциации водорода Используя свои ответы на эти вопросы и соотношение между С, Я и 5, объясните, почему диссоциация газообразного водорода сильнее выражена при высоких температурах. [c.114]

Было показано, что движение пузырей зависит от степени упорядоченности ожижающего агента. Если плотность последнего невелика, то тяжелые твердые частицы, обладающие большой инерцией, легко гасят любую турбулентность в потоке ожижающего агента, способствуя возникновению его упорядоченного движения, а значит и образованию пузырей. Наоборот, если плотность твердых частиц лишь немногим превышает плотность ожижающего агента, то турбулентность в последнем будет только способствовать хаотическому вихревому движению твердых частиц, типичному для жидкостных систем. Пузыри не могут существовать в такой неупорядоченной системе, так как для создания [c.165]

Таким образом, внешние или внутренние потоки различных воздействий на нефтяную систему приводят к возникновению в ней неустойчивостей, нарушающих пространственную и временную симметрию. Повышение интенсивности воздействий может привести к распространению неупорядоченности системы на весь ее объем. Подобное неупорядоченное состояние системы называется турбулентным. Следует отметить, что после возникновения турбулентности в системе, дальнейшее ее поведение может принимать хаотичный характер, даже не зависящий от внешних воздействий на систему. [c.189]

Неупорядоченные системы представляют большой интерес, так как к ним относятся важнейшие вещества, например биополимеры, [c.95]

Если реакция протекает с увеличением объема, то неупорядоченность системы увеличивается, и ее энтропия возрастает. Это не означает, однако, что если объем системы не меняется, то ее общая энтропия сохраняет свое первоначальное значение. Существенную роль играет в этом случае состав молекул. Более сложные молекулы, как в количественном, так и в качественном отношении [c.76]

При этом переходе изменение ДЯ° невелико. В то же время, вследствие увеличения в результате реакции числа растворенных частиц и, следовательно, увеличения неупорядоченности системы, наблюдается заметное возрастание энтропии. Большое повышение энтропии приводит к большому понижению изобарного потенциала. [c.233]

Какие же факторы определяют самопроизвольное протекание процесса Этот вопрос уже вкратце рассматривался в разд. 12.2, ч. 1. Там мы отмечали, что ответ на него дают два основополагающих принципа процессы, сопровождающиеся уменьшением содержания энергии в системе (экзотермические процессы), имеют тенденцию к самопроизвольному протеканию кроме того, самопроизвольно идут процессы, приводящие к повышению хаотичности, или неупорядоченности, системы. В следующем разделе будут подробнее рассмотрены эти факторы, в особенности вопрос о степени упорядоченности системы. [c.173]

Как показывают рассмотренные выше примеры, самопроизвольное протекание процесса связано с повышением хаотичности, или неупорядоченности, системы. Степень неупорядоченности выражается термодинамической величиной, называемой энтропией, которая обозначается латинской буквой 5. Чем больше хаотичность системы, тем больше ее энтропия. Подобно энтальпии, энтропия является функцией состояния (см. разд. 4.5, ч. 1). Изменение энтропии, сопровождающее процесс А5 = зависит только от исходного и конечного состояний системы, но не от конкретного пути, по которому происходит переход из одного состояния в другое. [c.177]

Описывать связь энтропии с хаотичностью, или неупорядоченностью, системы. [c.193]

При фазовых переходах второго рода нет скачкообразного изменения спектральных характеристик, но изменение симметрии кристалла может приводить к плавному изменению мультиплетности. При переходах типа порядок — беспорядок , кроме того, наблюдается резкое уширение линий ЯКР из-за неупорядоченности системы. [c.104]

Таким же образом происходит увеличение беспорядка при процессах возгонки, испарения, диссоциации и, как показывает опыт, все самопроизвольные процессы в изолированных системах протекают в сторону увеличения беспорядка. Критерием направленности процесса может служить степень неупорядоченности системы. Мерой этой неупорядоченности является функция 5, которая называется энтропией. Энтропия связана с термодинамической вероятностью реализации данного состояния соотношением [c.210]

Медленное снижение активности катализаторов в результате изменения пористой структуры принято называть старением в основе старения лежат процессы кристаллизации и спекания. При кристаллизации происходит рост кристаллов и упорядочение всей структуры с устранением микродефектов и других искажений в решетке кристаллов при этом исчезают наиболее мелкие поры и мелкие частицы, увеличивается размер пор, сокращается удельная поверхность. При спекании, в отличие от кристаллизации, образуется неупорядоченная система в виде сросшихся агломератов из кристаллов различных размеров спекание приводит к уплотнению каталитической системы с общей усадкой структуры, уменьшением удельной поверхности и объема пор. В области более низких температур протекают кристаллизация и упорядочение структуры. С повышением температуры ускоряется спекание соответственно различаются и энергии активации кристаллизации и спекания. [c.107]

Если система получает некоторое количество теплоты Q, т. е. ей сообщается некоторая дополнительная энергия в форме неупорядоченного теплового движения молекул, должно происходить увеличение энтропии системы, поскольку энтропия характеризует степень неупорядоченности системы. Следовательно, должна существовать некоторая связь между количеством теплоты, поступающей в систему, и изменением энтропии. В общем виде эта связь выводится в статистической физике. Здесь будет дан вывод этого соотношения для частного случая, а именно для изотермического расширения газа под поршнем. [c.189]

Наличие сверхструктуры обнаруживается в спектрах рассеяния рентгеновских лучей по появлению дополнительных линий, называемых линиями сверхструктуры (при сопоставлении со спектром полностью неупорядоченной системы). Появление линий сверхструктуры объясняется следующим обстоятельством. В неупорядоченном сплаве средние концентрации атомов А и В не меняются от плоскости к плоскости все плоскости равноценны. При наличии же сверхструктуры будут чередоваться плоскости, обогащенные соответственно атомами А или В, и расстояние между идентичными плоскостями будет вдвое больше, чем в случае неупорядоченного сплава (рис. 50, б). В результате этого на рентгенограммах и обнаруживаются дополнительные отражения (линии сверхструктуры). -Эти линии тем интенсивнее, чем сильнее различаются атомные факторы рассеяния для частиц А и В и чем больше степень упорядоченности. [c.339]

Действительно, химическая реакция происходит в результате взаимодействия молекул (или ионов, атомов, радикалов и т. п.), которое, очевидно, может наступить лишь в результате их столкновений между собой. Скорость реакции, определяемая числом столкновений, пропорциональна вероятности осуществления последних. Если мы рассматриваем реакцию между частицами А и В, концентрации которых равны соответственно С и Св, то вероятность нахождения частицы А в каком-либо месте гомогенной неупорядоченной системы равна Са и частицы В — Св. При условии независимого движения обоих сортов частиц вероятность их одновременного нахождения в одной точке, т. е. столкновение, по теории вероятностей равна произведению вероятностей каждого из независимых событий, а именно Сд-Св. [c.200]

Статистический характер энтропии позволяет толковать ее как меру неупорядоченности системы. Полный порядок в системе наблюдается, когда положение каждого объекта, составляющего систему, строго определено, следовательно, может быть только одно микросостояние, соответствующее макросостоянию системы Наибольший беспорядок наблюдается у газообразных веществ Для них термодинамическая вероятность и, следовательно, энтро ПИЯ наибольшие. Порядок увеличивается при переходе к жидко сти и. еще больше — к кристаллу. Если рассматривать идеаль ный кристалл, т. е. кристалл без дефектов и посторонних вклю чений, при абсолютном нуле температуры, то частицы занимают в нем строго определенное положение и данному макросостоянию соответствует одно микросостояние. Это значит, что термодинамическая вероятность равна единице, а энтропия нулю. Это из- [c.44]

Таким образом, энтропия отражает движение частиц и является мерой неупорядоченности системы. В системах, в которых АН=0 (т. е. не происходит никаких энергетических изменений), самопроизвольно протекают процессы в сторону большего беспорядка, т. е. увеличения энтропии. Обычно говорят об изменении энтропии А8=3,,—5/, тогда Д5>0. [c.133]

Для определения направления обратимых химических процессов, константы равнове ия и других термодинамических характеристик помимо энтальпии необходимы и другие функции состояния системы энтропия 5 и энергия Гиббса О . Энтропия является мерой неупорядоченности системы и равна [c.64]

В неупорядоченных системах (сильно легированные и аморфные полупроводники) перенос тока осуществляется за счет прыжков электронов из одного локализованного состояния в другое его можно рассматривать как процесс протекания [П]. [c.252]

Чтобы понять, как энтропия системы характеризует ее неупорядоченность, приведем такой пример. Допустим, что мы поместили в коробку 100 маленьких шариков — 50 белых и 50 черных — и что все остальные свойства этих шариков — их масса, плотность, размеры и т.п.—совершенно одинаковы. Если мы уложим эти шарики в коробке таким образом, что с одной стороны будут лежать только белые, а с другой—только черные шарики, а потом закроем коробку и как следует встряхнем ее несколько раз, мы несомненно обнаружим, что шарики полностью перемешались друг с другом. Система из перемешанных шариков имеет большую энтропию (неупорядоченность), чем система из рассортированных шариков, и крайне мало вероятно, чтобы продолжительное встряхивание смогло восстановить первоначальное высокоупорядоченное состояние этой системы. Таким образом, возрастание энтропии означает не что иное, как уменьшение порядка в системе или, что то же самое, возрастание неупорядоченности системы. Молекулярные системы обычно содержат неизмеримо большее число частиц, чем в рассмотренном выше примере с шариками кроме того, молекулы могут отличаться друг от друга различными признаками и взаимодействовать между собой гораздо более сложным образом, вступая в химические реакции. Тем не менее к молекулярным системам в равной мере применимо представление об энтропии как о мере неупорядоченности состояния системы. [c.314]

Таким образом, выясняется, что образование N0 из N2 и О2 сопровождается возрастанием энтропии, и это дает основание сделать вывод, что в результате рассматриваемого химического превращения неупорядоченность системы возрастает. [c.316]

N0 вызывает повышение энтропии. На первый взгляд в результате этой реакции не произойдет возрастания неупорядоченности системы, так как и реагенты и продукты реакции являются двухатомными молекулами. Однако следует учесть, что молекулы продукта состоят из атомов двух различных сортов, и поэтому в результате данной реакции неупорядоченность системы должна возрасти, на что и указывает знак изменения энтропии. [c.316]

Изменение свободной энергии представляет собой энергию, связанную с изменением энтальпии, за вычетом энергии, необходимой для повышения неупорядоченности системы другими словами, речь идет об энергии, которая выделяется системой и может быть использована для совершения работы над ее окружением. Поскольку любая система обнаруживает способность самопроизвольно переходить в состояние с более низ- кой энергией, процесс обладает способностью к самопроизвольному протеканию при условии, что знак АС отрицателен процесс может протекать в обратном направлении при положительном АС, и процесс находится в состоянии равновесия при АС = О, когда свободная энергия остается неизменной. [c.316]

Мольная энтропия пара всегда больше, чем энтропия жидкости, с которой пар находится в равновесии, а мольная энтропия жидкости всегда больше, чем энтропия твердого вещества в точке плавления. Согласно представлению об энтропии как о мере неупорядоченности системы (разд. 2.9), молекулы газа располагаются более беспорядочно, чем молекулы жидкости, а молекулы жидкости более неупорядоченны, чем молекулы твердого тела. [c.52]

Энтропия 8, так же как внутренняя энергия и, энтальпия Н, объем V и др., является свойством вещества, пропорциональным его количеству. 8,и,Н,У обладают аддитивными свойствами, т.е. при соприкосновении системы суммируются. Энтропия отражает движение частиц вещества и является мерой неупорядоченности системы. Она возрастает с увеличением скорости движения частиц при нагревании, испарении, плавлении, расширении газа, при ослаблении или разрыве связей между атомами и т.п. Процессы, связанные с упорядоченностью системы конденсация, кристаллизация, сжатие, упрочнение связей, полимеризация и т.п. - ведут к уменьшению энтропии. Энтропия является функцией состояния, т.е. ее изменение (Д8) зависит только от начального (8 ) и конечного (82) состояния и не зависит от пути процесса, [c.27]

Энтропия — мера хаотичности, неупорядоченности системы. Так, энтропия любого физического тела при увеличении его температуры всегда возрастает за счет усиления хаотичности тепловых колебаний его частиц. Энтропия также возрастает в ходе разнообразных процессов деструкции вещества при плавлении, испарении, растворении кристаллов и т. д. Энтропия соверщенного (идеально упорядоченного) кристалла при температуре абсолютного нуля (отсутствие тепловых колебаний) равна нулю. [c.81]

Однако идеальный порядок в укладке шаров наблюдался лишь в тех крайне редких случаях, когда N1 = 12 , При наличии свободных мест, или, попросту говоря, дырок, правильная геометрическая конфигурация чахце всего деформирована за счет относительно небольших смещений частиц. Тем не менее в общих чертах эксперимент подтвердил известную в литературе [6] гипотезу о предпочтительном расположении шаров в случайной неупорядоченной системе по принципу плотнейшей упаковки. [c.21]

Важными особенностями МСС являе тся их участие во всех природных технологических процессах, как единое неделимое целое. Отметим, что приведенная классификация не охватывает всех видов МСС, встречающихся в природе. Любая биогеохимическая система почвы, океан, водоем - совокупность органических и неорганических МСС. Жизнь зародилась в МСС. которые пополняются продуктами метаболизма растений и животных. Любое живое вeu e твo из высокоупорядоченных в пространстве и времени структур, переходит после гибели в природные МСС. Пищевые биополимеры, в трофических цепях преобразуются в неупорядоченные системы и лишь затем усваиваются организмами животных. Таким образом, МСС являются составными компонентами МСС. [c.8]

Однако такое впечатление весьма поверхностно и не учитывает взаимосвязанности всех перечисленньгх совпадений , результирующая которьпс всегда направлена против биосферы, то есть ведет к росту степени неупорядоченности системы, росту энтропии. Кроме того, все перечисленные совпадения можно отнести как к техническим, так и к экологическим свойствам. [c.13]

Вывод о возможности самоорганизации материи в условиях сильной неравновесности имеет большое мировоззренческое значение, поскольку выявляет путь, по которому законы природы приводят к появлению определенного порядка в неупорядоченных системах и затем к усложнению и развитию образовавшихся упорядоченных структур. М.Эйген в 60—70-е годы показал, что в сложных сильнонеравновесных системах с особыми каталитическими свойствами их некоторых элементов возможно возникновение процесса записи информации в виде некоторого молекулярного кода, с помощью которого становится возможным самовоспроизведение этих каталитических структур. Таким образом, нелинейная неравновесная термодинамика стала в настоящее время неотъемлемым элементом физико-химического обоснования всех гипотез о путях возникновения и эволюции жизни. [c.350]

Изменение энтальннн системы АН является мерой изменения потенциальной энергии. Экзотермические процессы (с отрицательным АН) имеют тенденцию к самопроизвольному протеканию. Изменение энтропии системы AS является мерой изменения хаотичности, или неупорядоченности, системы. Процессы, сопровождающиеся повышением хаотичности системы (с положительным AS), имеют тенденцию к самопроизвольному протеканию. [c.192]

Число микроскопических состояний, соответствующее определенному макроскопическому состоянию системы, называется термодинамической вероятностью ьи этого макроскопического состояния. Эта величина — очень важная характеристика системы. Однако она очень неудобна для непосредственного использования. Во-первых, она неимоверно велика, во-вторых, зависит от количества вещества, не пропорционально изменяется с изменением количества вещества. Действительно, разобьем мысленно некоторую систему на две не связанных между собой подсистемы (частицы, составляющие одну из них, ведут себя независимо от того, как ведут себя частицы во второй подсистеме). Любому из W состоянии первой подсистемы может отвечать любое из Ы)2 состояний второй подсистемы, и, следовательно, общее число состояний для полной системы (т. е. термодинамическая вероятность состояния этой системы) равно произведению термодинамических вероятностей подсистем ги = хи) хи2. Из этого соотнощения видно, что нетрудно получить экстенсивную величину, характеризующую микроскопическую неупорядоченность системы, если в иесто термодинамической вероятности воспользоваться ее логарифмом пгл) = 1пг )1 + 1пгл)2, т. е. суммарная величина получается сложением величин, характеризующих отдельные части этой системы. Произведение [c.156]

Если реакция протекает с увеличением объема, то неупорядоченность системы увеличивается и ее энтропия возрастает. Эго не означает, однако, что если объем системы не меняется, то ее общая энтропия сохраняет свое первоначальное значение. Существенную роль играет в этом случае состав молекул. Более сложные молекулы как в качественном, так и в количественном отношении характеризуются большим числом микросостояний, а следовательно, более высокими значениями энтропии. Так, 5со, превышает Sta на 16,2 э. е., 5 os больше Seo, на 17,9 э. е., а энтропия двух молей H I больше суммы энтропий 1 моля Hj и 1 моля С1з на 19,8 э. е. с повышением температуры энтропия веществ S возрастает. Увеличение 5 в данном интервале температур тем больше, чем больше теплоемкость вещества. Что касается AS — изменения энтропии в ходе химической реакции, —то оно в том же интервале температур меняется незначительно. [c.85]

Скейлинг в неупорядоченных системах означает, что на различных масштабах система проявляет одинаковые свойства [145]. Применительно к росту неупорядоченных структур - статистически самоподобные структуры. Существуют скейлинговые показатели, инвариантные относительно изменения масштаба и описывющие структуру, например, фрактальная размерность [139 [c.78]

По признаку нерегулярности белок может быть сопоставлен с такой неупорядоченной системой как стекло. Однако и здесь аналогия имеет формальный характер сходство не идет дальше простой констатации наличия нерегулярных структур у веществ, ни по каким другим свойствам между собой не совпадающим. Стекло постоянно пребывает в неравновесном состоянии, лишено линейной "памяти" и в силу этого - способности к самоорганизации. Его плавление и повторное засгекловывание приводят к полному обновлению микроструктуры. Белок же при рена-турации восстанавливает свою структуру вплоть до положения каждого атома. Таким образом, структурная организация белковой молекулы и процесс ее самоорганизации не встречаются в уже достаточно детально изученных элементарных системах неживой природы. [c.52]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология