Abstract
The open nature of systems does not mean that they cannot be investigated by methods of equilibrium thermodynamics. The evolution of open biological systems and the formation of many minerals, as well as many processes in daily life can be studied using the methods of equilibrium thermodynamics.
Открытые и закрытые системы
Открытые системы и их подсистемы могут быть термодинамически равновесными
Открытый характер систем еще не означает, что к ним нельзя примерять методы равновесной термодинамики. Эволюция открытых биологических систем и образование многих минералов, а также многие процессы в повседневной жизни можно исследовать с помощью методов равновесной (классической) термодинамики.
Дж. У. Гиббс – один из великих создателей классической термодинамики
Широко распространено мнение, что невозможно применять методы равновесной термодинамики к любым открытым системам. Однако это утверждение справедливо только для некоторых открытых систем. Например, для систем, в которых образуются новые фазы или пространственно выделенные супрамолекулярные структуры, такое утверждение, в общем случае, неверно.
При изучении открытых систем часто можно применять методы равновесной термодинамики. Все зависит от времен завершения процессов (времен установления равновесия) в системе и ее подсистемах и поддержания постоянных условий окружающей среды. Так, внутреннее равновесие образования супрамолекулярных (межмолекулярных) структур в живых и многих неживых системах устанавливается сравнительно быстро. В этих случаях эти структуры можно считать равновесными (квазиравновесными) и вычислять величины удельных функций образования этих структур на строгой количественной основе. В ходе эволюционного преобразования таких систем часто можно говорить об изменении их термодинамической стабильности. Если окружающая среда системы (физический термостат) меняется медленно, стабильность изучаемой биологической системы, вследствие изменения её химического состава, со временем увеличивается [1-6].
Хорошо изучены процессы образования структур, протекающие в равновесных (квазиравновесных) открытых неживых системах. Примерами таких систем являются: адсорбционные и хроматографические системы, образование минералов и осадков в геологических системах, образование осадков и гетерогенных структур в жизни и быту.
Для подтверждения высказанных соображений автор приводит наглядные примеры образования ржавчины в водопроводных трубах и геологических системах, горение фитиля свечи, разделение веществ в лабораторных и живых хроматографических колонках и другие. С этими примерами можно ознакомиться в Интернете на сайтах Knol, Scribd и http://creatacad.org/?id=48&lng=eng, где имеются ссылки на оригинальные работы.
Пренебрежение равновесной термодинамикой сложных систем [7-9] и достижениями иерархической термодинамики привело к неприемлемому представлению о жизни как «defunct theory» (Libb Thims) и другим недоразумениям.
Литература
2. Гладышев Г.П. Иерархическая термодинамика сложных открытых систем. Препринт. Уфа: Башкирский Филиал АНСССР, 1983.
3. Гладышев Г.П. Термодинамическая теория эволюции живых существ. М.: Луч, 1996. -86с.
4. Gladyshev Georgi P. Thermodynamics Theory of the Evolution of Living Beings.- Commack, New York: Nova Science Publishers, Inc.- 1997.- 142 P.
5. Гладышев Г. П. Супрамолекулярная термодинамика – Ключ к осознанию явления жизни. Что такое жизнь с точки зрения физико – химика. Издание второе – М – Ижевск. ISBN: 59397-21982. 2003.- 144с.
6. Georgi P. Gladyshev. Materials for the Symposium “Thermodynamics and Information Theory in Biology” – 1998 AAAS Annual Meeting and Science Innovation Exposition AAAS’s 150-th Anniversary Celebration, 12-17 February – Philadelphia, Pennsylvania, Monday, February 16, 3:00pm-6:00pm, Track: Emerging Science: Transforming the Next Generation http://creatacad.org/?id=39&lng=eng#appendix 1
7. Sychev V.V. Thermodynamics of Complex Systems. - М.: Energoatomizdat, 1986,- 208 p.
9. Сычев В.В. Дифференциальные уравнения термодинамики. 3-е издание. Москва, Издательский дом МЭИ, 2010. 252 с.
Knol:
http://knol.google.com/k/what–is–life–bio–physical–perspectives#
http://knol.google.com/k/georgi-p/thermodynamics-optimizes-life/169m15f5ytneq/27
http://knol.google.com/k/georgi-p/-/169m15f5ytneq/0#knols
http://knol.google.com/k/georgi-p/living-systems-are-quasi-equilibrium/169m15f5ytneq/26
http://knol.google.com/k/georgi-p/thermodynamic-theory-of-evolution-of/169m15f5ytneq/3# http://knol.google.com/k/knol/Search?q=Georgi+Gladyshev&back=169m15f5ytneq.12
Scribd:
http://www.scribd.com/Gladyshev
gladyshevevolution 