Экологические аспекты естествознания: учебное пособие / И. Б. Джакупова, А. Ж. Божбанов.
называется абсолютной энтропией. Теорема Нернста может быть сформулирована так: при приближении к абсолютному нулю абсолютная энтропия системы также стремится к нулю независимо от того, какие значения принимают при этом все параметры, характеризующие состояние системы. Понять суть теоремы Нернста можно на следующем примере. При уменьшении температуры газа будет происходить его конденсация и энтропия системы будет убывать, так как молекулы размещаются более упорядочение. При дальнейшем уменьшении температуры будет происходить кристаллизация жидкости, сопровождающаяся еще большей упорядоченностью расположения молекул и, следовательно, еще большим убыванием энтропии. При абсолютном нуле температуры всякое тепловое движение прекращается, неупорядоченность исчезает, число возможных микросостояний уменьшается до одного и энтропия приближается к нулю. Свойства энтропии для неравновесных структур. Пирамида энтропии Процессы в неравновесных системах характеризуются следующими свойствами. Локальное уменьшение энтропии в изолированной подсистеме быстро возвращается в равновесное состояние. В случае открытых систем возникают упорядоченные подсистемы, представляющие собой диссипативные структуры, которые питаются мощными потоками энергии и энтропии, внешними системами, но, опять- таки, суммарная энтропия в совокупности систем увеличивается. Иными словами, если в какой-то системе возникает устойчивая упорядоченность нового качества с низким значением энтропии суммарное увеличение энтропии совокупности взаимодействующих структур значительно превосходит по величине указанное выше уменьшение энтропии в отдельной подсистеме. Выражаясь фигурально, «просто так нечто из ничего не возникает, за все нужно чем-то платить». Поясним сказанное несколькими примерами. Лазерное излучение, являясь экологически чистым направленным потоком когерентной электромагнитной энергии, представляет собой диссипативную структуру, в которой за счет создания инверсной населенности (сугубо неравновесный процесс) на энергетических уровнях рабочей среды с помощью другой внешней системы происходит индуцированная генерация строго с фазируемых квантов. Энергия квантов вынужденного излучения при этом соответствует разности энергий уровней излучательного перехода с верхнего лазерного уровня на нижний уровень. При отсутствии инверсной населенности и внешнего индуцированного воздействия происходит спонтанное беспорядочное излучение при 112
Made with FlippingBook
RkJQdWJsaXNoZXIy MTExODQxMg==