Особенности открытой системы

Для иллюстрации особенностей открытой системы полного смешения на рис. П-56 дана также зависимость Рг(а) для условий закрытой системы. [c.207]

ОСОБЕННОСТИ ОТКРЫТОЙ СИСТЕМЫ [c.38]

Сырьем газовой промышленности является открытое и разведанное месторождение, на базе которого и создается производство товарных продуктов. В зависимости от состава пластового флюида, запасов каждого компонента, потребностей народного хозяйства в топливе и сырье, географического положения месторождения, условий транспортирования продуктов потребителям и т. д. формируется системообразующий фактор, т. е. набор (номенклатура) товарных продуктов. На основе системообразующего фактора разрабатывается система производства (рис. 2). Она названа здесь топливно-сырьевым комплексом (ТСК). Основные элементы ТСК пласт — скважины и сборно-транспортная сеть — промысловый завод. Особенность рассматриваемой системы состоит в том, что традиционные установки комплексной подготовки газа заменены промысловыми заводами. Это стало необходимым вследствие расширения типов месторождений и номенклатуры товарных продуктов газовой промышленности. [c.14]

Уравнения (1.3) и (1.5) будут широко использованы в последующих главах и в особенности применительно в газовым реакциям, протекающим в проточных (открытых) системах. Теперь следует остановиться на особом виде этих уравнений. Как уже отмечалось выше, действительная скорость реакции находится из уравнения (1.2), которое справедливо для реакций, протекающих в непроточных (закрытых) системах. Если объем системы постоянен, то уравнение (1.2) можно записать следующим образом [c.29]

Характерная особенность стационарного состояния печной системы непрерывного действия как открытой системы — постоянство всех параметров элементов во времени для заданной точки в печной камере, обусловленное непрерывным вводом и выводом вещества и энергии. [c.11]

При проектировании системы практически невозможно учесть все особенности конкретных ХТС. В связи с этим принцип открытости системы позволяет приспособить универсальную САПР для решения конкретной задачи путем введения дополнительных узкоспециализированных модулей. [c.168]

В открытых системах теплоснабжения, в особенности от котельных, и в установках теплоснабжения на повышенной температуре 180—200°С коррозии подвергаются все элементы системы. В связи с этим целесообразно [c.217]

Одной из наиболее характерных особенностей реакций в открытых системах является то обстоятельство, что спустя некоторое время в открытой системе устанавливаются постоянные концентрации всех компонентов реакции, включая исходные вещества и конечные продукты, т. е. устанавливается стационарный режим. Например, из уравнений (Х.6) и (Х.7) нетрудно видеть, что в случае односторонней реакции первого порядка при достаточно больших / (г >1/( +а ) для А и />1/(й+а1), 1/ 2 для В) концентрации А и В становятся равными [c.381]

Установление стационарного режима является важнейшей особенностью процессов, протекающих в открытых системах при постоянной скорости массопередачи. [c.162]

Следовательно, тело, вводимое в открытую термодинамическую систему, привносит в нее энергию, равную 7 + РУк т. е. такое количество энергии как бы содержится в теле К. В этом особенность открытой термодинамической системы, которую необходимо учитывать при рассмотрении массообменных аппаратов. [c.63]

Указанные ранее сопряженные, последовательные и параллельные химические реакции также протекают в открытых системах, но особенно типичными для них являются многоступенчатые изменения, происходящие в виде циклов биохимических реакций, как, например, цикла трикарбоновых кислот при обмене углеводов и жиров или цикла Кребса при синтезе мочевины и др. При обмене веществ протекают процессы линейного, разветвленного и циклического характера, которые принципиально отличны по химической кинетике от простых цепных реакций. Нужно учитывать, что в отличие от постоянного повторения однотипного процесса, наблюдающегося в цепных реакциях, в биологических процессах почти каждая молекула может быть вовлечена в несколько различных реакций. Выбор пути химических превращений, по которому пойдет каждая молекула, в значительной степени является случайным. [c.94]

Одной из наиболее характерных особенностей реакций в открытых системах является установление в системе через некоторое время после начала реакции стационарных концентраций всех компонентов реакции, включая исходные вещества и продукты реакции (стационарный режим). [c.216]

Аналогичные данные были получены и для стали ОМ (ТУМ 370-57). Как следует из табл. 2 и рис. 5, скорость коррозии в 0,1 н. H I резко возрастает с повышением температуры, увеличивается почти на три порядка при переходе от 20 до 90°. Насыщение раствора сероводородом приводит к увеличению скорости коррозии, что особенно заметно при низких температурах. Снижение стимулирующего действия сероводорода при повышенных температурах следует отнести за счет уменьшения его растворимости (данные табл. 2 относятся к открытым системам). [c.52]

При фазовых переходах Р. может иметь сложный характер. Если переход из неравновесного состояния в равновесное является переходом 1-го рода, система может перейти сначала в метастабильное состояние и затем релаксировать чрезвычайно медленно (см. Стеклообразное состояние). Особенно сложны релаксац. переходы в полимерах, где существует набор (спектр) релаксац. явлений, каждое из к-рых обусловлено своим механизмом. В окрестности точки фазового перехода 2-го рода степень упорядоченности фаз характеризуется параметром порядка, к-рый стремится к нулю, а его время Р. сильно увеличивается. Еще сложнее характер Р. из состояний, очень далеких от термодинамич. равновесия, В открытых системах прк этом возможны явления самоорганизации. [c.236]

Характерной особенностью термодинамики необратимых процессов является то, что в иее в явном виде входит время. Прн этом рассматриваются открытые системы, т. е. системы, которые обмениваются с окружающей средой различными веществами. Вполне очевидно, что живые организмы не могут считаться замкнутыми системами, с которыми оперирует классическая термодинамика, и являются открытыми системами. Для любой открытой системы характерно наличие непрерывного потока вещества в каком-то направлении. За счет этого в системе устанавливается градиент концентраций и одно из первостепенных значений приобретают явления переноса. Серьезной проблемой, ограничивающей применение в биологии термодинамики необратимых процессов, является то, что большая часть соотношений этой науки справедлива лишь для состояний, близких к равновесию, в то время как живые существа чаще всего весьма далеки от него. Поскольку биохимические реакции могут протекать очень быстро, не вполне ясно, может ли термодинамика необратимых процессов в том виде, как она сейчас существует, помочь в решении большинства биохимических задач. Однако в любом случае подход этот достаточно важен и при серьезном изучении биохимии без его рассмотрения никак нельзя обойтись. [c.233]

При работе с газообразными соединениями технеция или веществами, имеющими большое давление пара, следует соблюдать особую осторожность. Чтобы избежать радиоактивного заражения или попадания последних внутрь организма, необходимо работать в боксе. Следует также избегать образования пылевидных частиц, например, при суспендировании порошкообразных веществ в органических растворителях. При проведении реакции в открытых системах образующиеся газообразные побочные продукты и захваченные током газа радиоактивные частицы необходимо улавливать в промывных склянках щелочными растворами окислителей. Что же касается других особенностей работы с технецием, то следует ориентироваться на правила техники безопасности прн работе с радиоактивными веществами. Эксперименты на животных показали, что технеций, как правило, быстро выводится из организма. Однако в результате последних исследований с изотопами удалось установить, что пертехнетат накапливается в человеческом организме в щитовидной и слюнной железах, а также в желудке. [c.1699]

Главные термодинамические особенности живой системы состоят в том, что такие системы открыты и неравновесны. Соответственно необходима не термостатика, но термодинамика в истинном смысле этого слова, учитывающая изменения термодинамических величин во времени. Неравновесная термодинамика смыкается с кинетикой. Здесь мы ограничимся некоторыми основными положениями. [c.22]

Поскольку для разделения используется "открытая" система, результаты зависят от окружающей среды (например, относительная влажность влияет на состояние гидрофильных слоев, что приводит к необходимости контроля влажности среды поверхность пластинки способна улавливать загрязняющие вещества из воздуха, из-за чего могут искажаться количественные результаты, особенно в высокоэффективной тонкослойной хроматографии) осложнена работа с летучими образцами или с веществами, чувствительными к кислороду или к свету. [c.34]

Приведенные выше данные по кинетике реакций относятся к случаю проведения процессов в реакционных аппаратах смешения периодического действия либо в реакторах вытеснения. В аппаратах смешения непрерывного действия (открытая система) при условии, что т Vг где — объем реактора Уs — объем сырья, поступающего в единицу времени (объемная скорость), устанавливается стационарный режим, являющийся особенностью таких процессов. В этом случае нахождение стационарных концентраций исходного, промежуточных и конечных веществ может быть выполнено без интегрирования уравнений кинетики, путем приравнивания к нулю производных от концентраций компонентов реакционной смеси. [c.745]

В статье Радиационный катализ , как показывает название, рассматривается совместное действие излучения и катализа. С одной стороны, мы имеем здесь открытые системы, в которые постоянно подводится энергия извне в виде радиации. Эта энергия трансформируется под действием катализаторов в химическую энергию более низкого потенциала. С другой стороны, излучение способно также видоизменить сами катализаторы, создавать в них новые активные центры, причем не наблюдается эквивалентности между энергией радиации и энергией химического превращения квантов радиации гораздо меньше числа элементарных актов реакции. Эти случаи с точки зрения катализа особенно интересны. И, наконец, в некоторых случаях радиация способна подавлять химические реакции. Вопрос о радиационном катализе является новым и очень перспективным эта область химии быстро развивается. [c.6]

Характерная особенность реакций в открытых системах — установление стационарных концентраций исходных веществ и продуктов реакции — позволяет предложить новый кинетический метод определения констант скорости образования и расходования промежуточных продуктов в сложных реакциях, идущих с участием свободных радикалов. Метод основан на изменении стационарной концентрации промежуточного продукта В, скорость [c.405]

Некоторые кинетические особенности реакций в открытых системах [c.13]

Рассмотрим особенности процессов превращения в сложных системах, находящихся в стационарном состоянии. Напишем схему процессов в открытой системе в следующем виде [c.129]

При определении ртути по методу холодного пара можно использовать замкнутую и открытую системы. В обоих случаях для достижения наибольшей чувствительности необходимы по возможности минимальный объем всей системы, максимальная длина и минимальный диаметр кюветы. Для получения воспроизводимых результатов необходимо все измерения абсорбции проб и эталонов проводить при одинаковом объеме системы (сосуды, трубки и т. д.). Кроме того, важно (особенно при замкнутой системе), чтобы объем раствора в реакторе был постоянным, так как ртуть в газовой фазе находится в равновесии с ртутью в реакционной смеси. Поэтому, например, с увеличением объема раствора количество ртути в газовой фазе уменьшается. Отсюда еще один практический вывод для получения максимальной чувствительности необходим по возможности минимальный объем раствора. [c.243]

Одной из наиболее характерных особенностей реакций в открытых системах является установление стационарных концентраций исходных веществ и продуктов реакции. В сложных реакциях, идущих с участием радикалов, для определения скоростей образования и расходования промежуточных продуктов не могут быть нспользованы простые уравнения для стационарных концентраций промежуточных продуктов при разных скоростях потока, так как [c.330]

Вообще говоря, неравновесность в химических процессах возникает всегда в открытых системах и практически во всех случаях, когда, кроме чисто термического возбуждения, имеет место воздействие физических полей (внешних и внутренних) на скорость и характерные особенности (селективность ) химических реакций. [c.35]

Уменьшение скорости коррозии вследствие понижения концентрации кислорода в растворе особенно характерно для коррозии железа в воде в открытой системе. Вода в открытой системе при комнатной температуре содержит п 1 дм- около б см растворсипого кислорода, а прн темпе )ату- )е около 100" С растворимость кислорода в воде, паходяп[С1"гся в этой системе, практически падает до пуля. Вследствие этого скорость коррозии железа в воде изменяется при повышении температуры различно, в зависимости от того, открыта пли закрыта система (рис. 42). [c.78]

Феноменологическая термодинамика необратимых процессов применима главным образом к анализу химических реакций или таких изменений в открытых системах, для которых можно использовать понятия макроскопической скорости реакции и химического потенциала. При этом вычисление диссипативных функций основано на уравнениях химической кинетики, которые позволяют производить совместный кинетико-термодинамический анализ динамической эволюции реакционноспособной системы через вычисление скоростей и движущих сил процессов. Однако большинство из сушествующих математических моделей многих каталитических, технологических и особенно биологических систем с использованием дифференциальных уравнений могут отразить лишь отдельные стороны исследуемых процессов, но не описывают сложные реакции в совокупности. Особенно это относится к физико-химическим явлениям, лежащим в основе важнейших биологических процессов роста, развития, адаптации к внешним воздействиям и эволюции живых структур. [c.394]

Указанные ранее сопряженные, последовательные и параллельные химические реакции также протекают в открытых системах, но особенно типичными для таких систем являются многоступен- [c.115]

Кинетическое урав( ение имеет две важные особенности, отличающие его от уравнений кинетических кривых для компонентов реакции. Во-первых, вид кинетического уравнения ке зависит от того, протекает процесс в замкнутой или открытой системе. Поэтому зависимости скорости реакции от концентраций компонентов реакционной смеси и значения кинетических параметров, входящих в эти зависимости, установленные в экспериментах, проведенных в открытой системе, могут непосредственно использоваться для обработки и трактовки данных, получаемых для той же реакции в замкнутой системе. Это весьма существенно, поскольку, как уже указывалось, скорость реакции в открытой системе может, как правило, быть измерена со значительно большей точностью, чем в за.мкнутой системе. [c.72]

А] и [В] достигают предельных постоянных значений. Это означает, что сумма скоростей расходования А за счет химической реакции и увода А вместе с реакционной смесью из реактора уравнивается со скоростью его поступления в реактор. Аналогично для В установление постоянной концентрации означает, что скорость его накопления в результате образования из А уравнивается со скоростью его увода из реактора. Такой режим получил название стационарного режима. Концентрации компонентов в стационарном режиме называются стационарными концентрациями и в дальнейшем обозначаются индексом ст . Установление стационарного режима является важнейгией особенностью процессов, протекающих в открытых системах при постоянной скорости массопередачи. [c.215]

Уже в такой простой открытой системе видны некоторые особенности гомеостаза [55]. Если скорости образования и распада промежу- [c.63]

В 1945 г. Шредингер написал книгу Что такое жизнь с точки зрения физики , оказавшую существенное влияние на развитие биофизики и молекулярной биологии. В этой книге внимательно рассмотрено несколько важнейших проблем. Первая из них — термодинамические основы жизни. На первый взгляд имеется решительное противоречие между эволюцией изолированной физической системы к состоянию с максимальной энтропией, т. е. неупорядоченностью (второе начало термодинамики), и биологической эволюцией, идущей от простого к сложному. Шредингер говорил, что организм питается отрицательной энтропие1и>. Это означает, что организмы и биосфера в целом не изолированные, но открытые системы, обменивающиеся с окружающей средой и веществом, и энергие . Неравновесное состояние открытой системы поддерживается оттоком энтропии в окружающую среду. Вторая проблема — общие структурные особенности органиа-мов. По словам Шредингера, организм есть апериодический кристалл, т. е. высокоупорядоченная система, подобная твердому телу, но лишенная периодичности в расположении клеток, молекул, атомов Это утверждение справедливо для строения организмов, клеток и биологических макромолекул (белки, нуклеиновые кислоты). Как мы увидим, понятие об апериодическом кристалле важно для рассмотрения явлений жизни на основе теории информации. Третья проблема — соответствие биологических явлений законам квантовой механики. Обсуждая результаты радиобиологических исследований, проведенных Тимофеевым-Ресовским, Циммером и Дельбрюком, Шредингер отмечает, квантовую природу радиационного мутагенеза. В то же время применения квантовой механики в биологии не тривиальны, так как организмы принципиально макроскопичны. Шредингер задает вопрос Почему атомы малы Очевидно, что этот вопрос лишен смысла, если не указано, по сравнению с чем малы атомы. Они малы по сравнению с нашими мерами длины — метром, сантиметром. Но эти меры определяются размерами человеческого тела. Следовательно, говорит Шредингер, вопрос следует переформулировать почему атомы много меньше организмов, иными словами, почему организмы построены из большого числа атомов Действительно, число атомов в наименьшей бактериальной клетке [c.12]

Живые системы характеризуются высокой упорядоченностью структуры и поведения в пространстве и времени. Мы уже отмечали кажущееся противоречие между возрастанием сложности системы в ходе ее биологического развития и вторым началом термодинамики (с. 12). Противоречие это легко снимается живая система есть открытая система, энтропия которой может и возрастать, и убывать. Принято говорить об аптиэнтропийности жизни. Однако эти слова никак не объясняют особенности пространственно-временного порядка открытой системы, смысл понятия антиэнтропийиость остается неясным. [c.326]

Первая проблема— термодинамические основы жизни. Отличие живого организма от тел неживой природы состоит в исключительно высокой упорядоченности организма, подобного в этом смысле апериодическому кристаллу , к способности этой упорядоченности поддерживать себя и производить упорядоченные явления. Речь идет о саморегуляции и самовоспроизведении организмов и клеток. Шредингер объяснил эту особенность тем, что организм — открытая система, существующая в неравновесном состоянии благодаря потоку энтропии во внешнюю среду. Организмы непрерывно создают порядок из порядка , извлекают упорядоченность из окружающей среды в виде хорошо упорядоченного состояния материи в пищевых продуктах . Шредингер отвечает на вопрос о причине макро-скопичности, многоатомности организма. В системе, состоящей из малого числа атомов, флуктуации должны уничтожать упорядоченность. Именно благодаря многоатомности организм существует в соответствии с законами термодинамики. [c.16]

Современная биофизика сложных систем посвящена исследованию физических основ поведения организма или некой его функциональной подсистемы как иелого. Здесь на первый план выступают те особенности, от которых практически полностью отвлекается молекулярная биофизика и почти полностью — биофизика клетки. Это — свойства организма как открытой системы, саморегуляция и самовоспроизведение. Сложной системой в этом смысле является не только организм, но и популяция, и биогеоценоз, и биосфера в целом. Биофизика сложных систем объединяется с теоретической биологией. [c.50]

В особую группу следует выделить СУВ с последовательной раздачей реагентов по ТЭ батареи. Особенность указанной системы заключается в том, что ТЭ и конденсаторы соединены последовательно по газу таким сбразом, что газ, выходящий из предыдущего ТЭ, приходит в последующий через конденсатор. В отличие от СУВ с замкнутым циклом в этой СУВ расход газа, циркулирующего между элементом и конденсатором, переменен, в то же время систему нельзя считать системой с открытым циклом в связи с тем, что газ ие выбрасывается в окружающее пространство. В системе с последовательной раздачей газа отсутствует насос для циркуляции газа и направленный поток газа создается вследствие снижения давления реагента в результате его потребления на реакцию в ТЭ. Баланс образующейся и удаляемой воды в ЭХГ с циркулирующим электролитом обеспечивается термостатированием ТЭ и конденсаторов и выбором их числа. Преимущество данной системы отсутствие потребления эиергни на собственные нужды, бесшумность работы, высокая надежность. К недостаткам можно отнести некоторое усложнение СУВ за счет увеличения числа конденсаторов. [c.220]

Одна из особенностей живых организмов состоит в том, что все они представляют собой открытые системы, которые способны извлекать, преобразовывать и использовать энергию окружающей среды либо в форме органических питательных веществ (хемотрофы), либо в форме энергии солнечного излучения (фототрофы). Обмен энергией в организме тесно связан с обменом веществ (метаболизмом). Метаболизм можно определить как совокупность ферментативных химических реакций, которые могут протекать в клетке. Активность ферментов, катализирующих эти реакции, регулируется с помощью чувствительной системы взаимосвязанных механизмов, поэтому метаболизм представляет собой высококоординированную, целенаправленную клеточную активность. Он выполняет следующие функции [c.189]

В аппаратах смешения непрерывного действия (открытая система) при условии, что Уг где — объем реактора У — объем сырья, поступающего в единицу времени (объемная скорость), устанавливается стационарный режим, являющийся особенностью таких процессов. В этом случае нахождение стационарных концентраций исходного, промежуточных и конечных веществ выполняетя без интегрирования уравнений кинетики, путем приравнивания к нулю производных от концентраций компонентов реакционной смеси. [c.779]

К реакциям, исследованным методом проточной открытой системы, относятся гидролиз сложных эфиров [49], бромирова-ние ацетона [49] и иодирование 2,4-дихлорфенола [48]. Особенность этого метода в том, что он позволяет удобно исследовать промежуточные соединения реакции, например фиолетовый комплекс FeSaOg, образующийся при реакции ионов Fe(III) с ионами тиосульфата. [c.36]

Из приведенных примеров видна общая особенность эффектов самоорганизации. Они наблюдаются в открытых системах потокового типа, связанных по меньшей мере с двумя внешними системами, не находящимися в равновесии друг с другом. Незатухающие потоки энергии или вещества поддерживают систему в состоянии, далеком от теплового равновесия. Рост устанавливающейся упорядоченности в таких системах происходит с повышением степени неравно-весности, при увеличении потока энергии и (или) вещества, проходящего через систему. [c.6]