Энтропия окружающей среды

Для обратимых процессов второе начало термодинамики выступает как закон о существовании и сохранении энтропии. При обратимых процессах в адиабатно-изолированной системе энтропия согласно уравнению (11,91) остается постоянной. Если же обратимый процесс происходит в неизолированной системе, то ее энтропия может меняться, но тогда изменяется энтропия окружающей среды при этом суммарная энтропия всех тел, участвующих в обратимом, процессе, остается постоянной. [c.113]

Д5 — увеличение энтропии окружающей среды. [c.546]

Твердый хлороводород претерпевает фазовый переход при 98, 36 К, при этом энтальпия изменяется на 1,19 кДж/моль. Рассчитайте молярную энтропию и внутреннюю энергию перехода. Этот образец приведен в контакт с бруском меди при термической изоляции от окружающей среды. Каково изменение энтропии меди при фазовом переходе и каково изменение энтропии окружающей среды [c.89]

Так как /2 > /ь очевидно, что А /> /1 — Аг/]. Информация черпается открытой системой из окружающей среды, энтропия которой возрастает. Организм, растущий из зиготы, подобен в этом смысле кристаллу, растущему из зародыша, помещенного в насыщенный раствор. В обоих случаях возрастание упорядоченности, возрастание количества информации, перекрывается увеличением энтропии окружающей среды — холодильника при кристаллизации. Концепция Эльзассера виталистична неявным образом предполагается несоблюдение второго начала в живой природе. Равен, подвергший критике идеи Эльзассера, считает, что во всех клетках организма содержится одна и та же генетическая информация. Развитие организма означает не увеличение количества информации, но увеличение избыточности, т. е. многократное ее повторение [31]. Равен трактует зиготу как канал связи, причем родительские организмы служат источником информации, а вырастающий организм — ее приемником. Развитие сводится к декодированию информации. Равен исходит из возможности абсолютной оценки количества информации в зиготе и организме. В действительности, как показал Аптер [32] (см. также [33, 57]), такая оценка всегда относительна и условна. Тождество генов в клетках организма не означает избыточности. Развитие есть результат взаимодействия различных частей эмбриона, информация содержится не только в хромосомах, но и во всех внутри- и межклеточных взаимоотношениях. Концепции преформизма и эпигенеза в сущности непригодны для описания развития, которое нельзя свести к увеличению или сохранению количества информации. Задача состоит не в таком описании, но в выяснении сущности развития, его физической природы, его атомно-молекулярных основ. [c.34]

Минимальное значение работы I соответствует такому процессу, при котором увеличение энтропии окружающей среды равно уменьщению энтропии перерабатываемого газа. Минимальная работа не зависит от способа проведения процесса и определяется только свойствами газа и температурой Т. [c.546]

При необратимом протекании этого процесса окружающая среда должна поглотить +127,0 кдж, отсюда изменение энтропии окружающей среды составит [c.62]

Проверим, возможно ли образование жидкой воды в стандартных условиях. С этой целью мысленно создадим изолированную систему из реагирующих веществ и части окружающей среды. Подсчитаем изменение энтропии окружающей среды, имеющей температуру 298,15 К [c.98]

В настоящее время известно много нелинейных неравновесных процессов в неорганическом мире, протекающих в физических и химических открытых системах с фазовым диспропорционированием энтропии. Некоторые из них обсуждены в главе 15 предшествующего тома [2. Раздел 15.3] и во введении настоящей книги. Поэтому саму по себе истинную неравновесность процесса самосборки белка нельзя еще считать бесспорным отличительным признаком живой материи. Однако во всех известных нелинейных неравновесных процессах, кроме структурной самоорганизации белка, поддержание возникшего из хаоса порядка в стационарном режиме оказывается возможным только при постоянном потреблении энергии извне и увеличении энтропии окружающей среды. Ячейки Бекара будут сохраняться лишь при подогреве, лазер испускать когерентное [c.99]

При термодинамически обратимом разделении изменение энтропии исходной смеси должно быть равно по величине изменению энтропии окружающей среды. Представляет интерес получение выражения для изменения энтропии непосредственно из рассмотрения процесса обратимой ректификации. [c.179]

Первое слагаемое правой части этого выражения известно (—35,550). Надо вычислить второе слагаемое. Чтобы вычислить изменение энтропии окружающей среды, надо знать, во-первых, какое количество тепла получила или отдала окружающая среда, во-вторых, при какой температуре это тепло было получено или отдано. Переход от gH , ж К Hj,,, происходил при температуре 268° К, причем при этом переходе тепло выделялось в окружающую среду. Следовательно, температура, при которой окружающая среда поглощала теплоту, известна (268° К). Количество же тепла, поглощенное окружающей средой при этой температуре, можно вычислить по уравнению (П,59). Подставив данные в это уравнение, получим [c.92]

Химические процессы, лежащие в основе жизнедеятельности организмов, могут быть разделены на две группы процессы образования кислорода и органических соединений из диоксида углерода и воды за счет солнечной энергии, и обратные процессы образования диоксида углерода и воды с выделением энергии. Поэтому живые организмы можно определить как системы, способные восстанавливать свою энтропию за счет уменьшения энтропии окружающей среды. Важным фактором для существования живых систем является их кинетическая устойчивость. Будучи все термодинамически неустойчивыми, они перейдут в углекислый газ и воду, если система придет в состояние термодинамического равновесия. Жизненные процессы зависят от способности сдерживать эту термодинамическую тенденцию путем контроля за скоростью выделения требуемой энергии [1]. [c.569]

Сама форма уравнения (10.11) указывает на то, что возрастание-энтропии окружающей среды составляет 1/п часть величины для первоначального кругового процесса. При бесконечно большом значении п можно осуществить обратимый круговой процесс, не приводящий к- изменению энтропии Вселенной. [c.318]

Не трудно убедиться в том, что на каждой стадии энтропия системы, возрастает ровно настолько, насколько понижается энтропия окружающей среды, ибо условием обратимости процесса в целом является обратимость каждой его стадии. [c.318]

Изменение энтропии окружающей среды равно —д обр/ а соответствующее изменение энтропии системы составляет 8в — 8а.. Второй закон термодинамики требует, чтобы сумма этих двух членов была равна нулю [c.339]

По второму закону термодинамики изменение энтропии тел, участвующих в круговом процессе (газа и окружающей среды), должно быть больше или равно нулю. При обратимом процессе изменение энтропии окружающей среды составит [c.82]

Очевидно, упорядоченность организма все время возрастала, увеличивалась его информация и уменьшалась энтропия. Соответственно возрастала энтропия окружающей среды — и в значительно большей степени, чем после достижения стационарного состояния. Обмен ве- [c.63]

Между тем, с точки зрения термодинамики, никаких затруднений в объяснении развития организма нет. Мы уже говорили о кристаллизации жидкости. Очевидно, что изолированную жидкость закристаллизовать нельзя— от нее ведь нужно отводить тепло. Растущий организм можно уподобить кристаллу, растущему в жидкости при ее охлаждении. Увеличение порядка в кристалле, увеличение его отрицательной энтропии, информации оплачивается уменьшением порядка — увеличением энтропии нагревающегося холодильника. Рост организма оплачивается увеличением энтропии окружающей среды. [c.64]

О направленности процесса можно судить по изменению энтропии в изолированной системе. Окружающей среде отдано при Т = 268,2° К 9912 10 дж, следовательно, энтропия окружающей среды увеличилась на 36,96 10 дж/кмоль-град и в целом энтропия системы увеличилась на 1,34. 10 дж кмоль-град. [c.80]

Разделение газовой смеси на составляющие ее компоненты связано с уменьшением энтропии изолированной системы. Минимальное значение работы W) разделения соответствует идеальному равновесному обратимому процессу, когда уменьшение энтропии системы равно увеличению энтропии окружающей среды [c.6]

Системы, в которых протекают химические реакции, не бывают изолированными, так как они сопровождаются изменением внутренней энергии системы (тепловым эффектом реакции), т е. система обменивается энергией с окружающей средой. Химические реакции могут протекать самопроизвольно и без возрастания энтропии, но при этом увеличивается энтропия окружающей среды. Например, химические реакции в организме любого существа сопровождаются уменьшением энтропии (происходит упорядочение системы). Однако организм получает энергию из окружающей среды (пища, воздух). Получение пищевых продуктов сопровождается возрастанием энтропии окружающей среды, т.е. жизнь каждого существа связана с возрастанием энтропии. [c.135]

Важно, чтобы было ясно, что именно полная энтропия определяет направление естественного изменения. Когда преобладает влияние JAS, изменение энтропии вселенной, а следовательно, естественное направление реакции, определяется изменением эитро-нии са.мон реакционной системы. Когда преобладает влияние U, доминирует изменение энтропии окружающей среды. [c.277]

Таким образом, информационная энтропия (9.14) эквивалентна термодинамической (9.28). Один бит информации соответствует к1п2 = 10 Дж/К, т. е. очень малой термодинамической величине. Эта эквивалентность имеет реальный физический смысл — за полученную информацию нужно платить увеличением энтропии. Любое измерение связано с возрастанием энтропии окружающей среды. Энтропийная цена бита к1п2 есть его минимальная стоимость. При бросании монеты получается один бит информации, но выделение энтропии вследствие нагревания монеты при ее Ударе о пол много больше к 1п 2. Монета может быть и сколь угодно большой. [c.305]

Вопрос о том, как, несмотря на всеобщность второго закона, живые организмы могут избежать тепловой емкости , объясняется двояко в зависимости от того, идет ли речь о зеленых растениях или о гетеротрофных организмах, нуждающихся в органической пище. Хотя обе группы не могут уменьшить энтропию окружающей среды и хотя в обоих группах все процессы протекают с понижением свободной энергии, все же хлорофиллоносные растения могут использовать световую энергию для фотосинтетической ассимилляции углекис- [c.470]

Случай 2. Окисление глюкозы. Энтропия характеризует состояние не только энергии, но и вещества. Аэробные организмы извлекают свободную энергию из глюкозы, которую они получают из окружающей среды. Для того чтобы добыть эту энергию, они окисляют глюкозу молекулярным кислородом, также поступающим из среды. Конечные продукты окислительного метаболизма глюкозы, СО2 и Н2О, возвращаются в окружающую среду. При этом процессе энтропия окружающей среды возрастает, а сам организм остается в стационарном состоянии и степень его внутренней упорядоченности не изменяется. Возрастание энтропии и в этом случае отчасти связано с.рассеянием тепла, но здесь возникает неупорядоченность и другого рода, иллюстрируемая суммарным уравнением окисления глюкозы в живых организмах СбН120б-Ь 6О2- 6СО2 4-6Н2О. Схематически этот процесс можно изобразить следующим образом [c.405]

Вторая и четвертая стадии этого цикла являются адиабатными (g = 0) и, следовательно, не вызывают изменения энтропии окружающей среды. На первой стадии происходит переход некоторого количества теплоты 9гор из окружающей среды к рассматриваемой системе и соответственно изменение энтропии окружающей среды, равное — гор/Ггор-На третьей стадии происходит переход в окружающую среду некоторого количества теплоты хол и соответственно энтропия окружающей среды изменяется на величину qxonITsoa- Общее изменение энтропии окружающей среды остается тем не менее равным нулю можно, следовательно, записать [c.319]

В химии на молекулярном уровне закон действующих масс определяет временный процесс самопроизвольного (при данных условиях) движения замкнутой системы к состоянию равновесия, характеризующегося минимумом свободной энергии и максимальным возрастанием энтропии. Биологические системы представляют собой открытые системы, и процесс образования организованных структур биомассы сопровождается снижением энтропии. Однако рассматривая рост популяции при кинетическом подходе, моделируют переход субстрата в биомассу в замкнутой системе (пробирке, колбе, культиваторе), обменивающейся с внешней средой только энергией. В этом случае общее изме-менение энтропии складывается из изменения энтропии биофазы и энтропии окружающей среды. Возрастание упорядоченности биомассы (Д5]<0) сопровождается снижением упорядоченности окружающей среды, откуда микроорганизмы черпают [c.97]

Проиллюстрируем кратко эти представления более конкретным примером. Рис. 8 представляет результат воображаемого процесса разделения газа. Поскольку дело касается термодинамической возможности процесса, мы не нуждаемся в рассмотрении того, что происходит внутри камеры, но мы должны рассмотреть все переходы энергии и вещества между камерой и окружающей ее средой. Если дотустить, что все газы идеальны, то предполагаемый процесс не включает никаких изменений внутренней энергии /, и с точки зрения первого закона нет причин для невозможности этого процесса. Однако с помощью энтропии можно легко показать, что рассматриваемый процесс невозможен, так как его протекание связано с уменьшением энтропии системы без соответствующего увеличения энтропии окружающей среды. [c.111]

Конбинированная формулировка первого и второго законов. В уравнении (50) S для простоты относится к энтропии изолированной системы, т. е.. отдельной системы плюс среда (непосредственно ее окружающая). При любом термодинамическом анализе желательно сосредоточить внимание на отдельной системе и изъять из рассмотрения среду. Для этого общую энтропию можно разделить на две части 5 — энтропию изучаемой отдельной системы , и 5 — энтропию окружающей среды, которую следует включить для получения изолированной системы. Уравнение (50) тогда переходит в [c.129]

Заменим параметры окружающей среды через параметры системы. Для этого сравним данный неравновесный процесс с таким равцо-весным процессом, в котором изменение энтропии системы (а следовательно, и окружающей среды) будет таким же, как изменение энтропии окружающей среды в данном неравновесном процессе Для такого равновесного процесса [c.55]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология