Наша планета и энтропия

[Ales]

Maslov в сообщении #321693 писал(а):

Ales в сообщении #321602 писал(а):

Значит ли это, что если бы не были известны законы термодинамики, понятия "энергия", "энтропия",
то эти процессы не могли бы быть реализованы на практике?

Да, значит. Без знания термодинамических характеристик процесса невозможно найти оптимальные (или близкие к оптимальным) условия его осуществления и обеспечить безопасность протекания.

Какого процесса? Выплавка чугуна или стали - тоже процесс.
Там все получено скорее эмпирически и без знания разных "энтропий".
Если приведете конкретный пример с объяснением, то поверю. Пока не верю.

-- Ср май 19, 2010 23:50:55 --

Maslov в сообщении #321693 писал(а):

Это больше похоже на изложение Ваших религиозных воззрений, а отнюдь не научных взглядов :)

Ну тогда бы я выкинул энтропию и прочую чепуху, и оставил бы только Инь и Ян.
Никому не навязываю.

[Maslov]

Ales в сообщении #321696 писал(а):

Какого процесса? Выплавка чугуна или стали - тоже процесс.
Там все получено скорее эмпирически и без знания разных "энтропий".

200 лет назад, может быть, и без энтропий, а сейчас вон только по цветной металлургии семитомник издан "Герасимов Я. И. Химическая термодинамика в цветной металлургии."

Ales в сообщении #321696 писал(а):

Если приведете конкретный пример с объяснением, то поверю. Пока не верю

Пример чего?

[AlexNew]

myhand писал(а):

Хотя для закрытой банки с бактериями равновесная термодинамика, конечно, будет работать (как Вам объяснили). Просто так неинтересно - помрут бактерии через какое-то время, вот и все (именно это будет отвечать термодинамическому равновесию). Что, собственно, лишний раз демонстрирует второй закон термодинамики.

Ну это глупство .
По-вашему получается нужно ждать пока помрут бактерии чтобы второй закон термодинамики выполнился ?
Осталось только вместо энтропии ввести новый макропараметр «смерть» и заменить второе начало на утверждения что любая замкнутая система стремится к смерти, и вуаля смертодинамика готова

Вопрос остается открытым: как с помощью термодинамики вы опишете банку с бактериями? Для банок с разным видом бактерии начальное термодинамическое состояние является одинаковым, а конечное разным.

[myhand]

AlexNew в сообщении #321722 писал(а):

myhand писал(а):

Хотя для закрытой банки с бактериями равновесная термодинамика, конечно, будет работать (как Вам объяснили). Просто так неинтересно - помрут бактерии через какое-то время, вот и все (именно это будет отвечать термодинамическому равновесию). Что, собственно, лишний раз демонстрирует второй закон термодинамики.

Ну это глупство .
По-вашему получается нужно ждать пока помрут бактерии чтобы второй закон термодинамики выполнился ?

Нет, конечно, вполне четкая закономерность и в промежутке. Когда система неравновесна. Бактерии кушают питательные вещества в бульоне, его энтропия растет. Энтропия колонии бактерий - падает (эта часть энтропии много меньше "бульонной"; посадите сразу много бактерий - они мгновенно исчерпают запас бульона и помрут). До тех пор, пока субстрат их кормит, после чего они погибают. Энтропия неубывает в любой момент.

AlexNew в сообщении #321722 писал(а):

Вопрос остается открытым: как с помощью термодинамики вы опишете банку с бактериями? Для банок с разным видом бактерии начальное термодинамическое состояние является одинаковым, а конечное разным.

Разным. Начальное состояние - разное. Это все равно, что химические системы с разными реагентами (разные питательные вещества, разные бактерии). Есть термодинамические параметры, различающие такие системы - химические потенциалы. На это уже несколько раз обращали внимание, я не зря дал ссылку на хороший учебник.

Ales в сообщении #321688 писал(а):

myhand в сообщении #321679 писал(а):

Их хотя бы знать надо

А может быть человек знает, просто у него другое мнение.

Но это я конечно не про себя , я эти теории не знаю или знаю поверхностно.

Ну вот именно последнее я и подозревал. Ан - "угадал" оказывается. Вот какой я телепат.

Ales в сообщении #321688 писал(а):

Я так себе представляю возможное научное описание мира:
skip
Еще есть квантование, которое позволяет в нарушение правил передачу энергии от холодного к горячему.

"Знаю поверхностно" - вполне описывает ситуацию с Вашим представлением о "научной картине мира".

[AlexNew]

myhand писал(а):

Это все равно, что химические системы с разными реагентами (разные питательные вещества, разные бактерии). Есть термодинамические параметры, различающие такие системы - химические потенциалы.

ну вот опять вы про утюги с котлами...

1) Значит так, бульен один, а бактерии разные, одна – маленькая, но в одной банке одна а в другой другая, каие химические потенциаль? Как вы собираете описать различие ДНК бактерии с помощью хим потенциалов? вот дали вам такую задачку как вы конкретно будете ее решать?

2) Или вот еще пример: в одной банке левый сахар а в другой правый, а бактерии одинаковые, Тоесть химический состав в обеих банках идентичен включая бактерии! а результат будет ой как разным.


Вывод такой, раз термодинамика в таком простом примере безполезна, не способна описать эмпирический результат, то в системе с точки зрения термодинамики может происходить все что угодно включая уменьшения энтропии

[lel0lel]

AlexNew в сообщении #321722 писал(а):

Вопрос остается открытым: как с помощью термодинамики вы опишете банку с бактериями? Для банок с разным видом бактерии начальное термодинамическое состояние является одинаковым, а конечное разным.

Термодинамика вроде и не берёт на себя роль предугадать, чем будет заниматься тот или иной организм, но зная процессы, происходящие в банках, можно однозначно, если процессы равновесные, узнать будущее состояние обеих банок.

myhand в сообщении #321768 писал(а):

Есть термодинамические параметры, различающие такие системы - химические потенциалы.

Ну не совсем химические потенциалы. У нас ведь энергия системы не изменяется при добавлении или удалении одной бактерии тут же, изменение энергии только потенциальное.

-- Чт май 20, 2010 11:32:13 --

AlexNew в сообщении #321772 писал(а):

вот дали вам такую задачку как вы конкретно будете ее решать?

Значит дали не все условия задачи, не указав поведение бактерий. Если нас бы подпустили к банкам, то мы бы смогли измерить то, как тот или иной сорт бактерий влияет на термодинамические величины.

[myhand]

AlexNew в сообщении #321772 писал(а):

1) Значит так, бульен один, а бактерии разные, одна – маленькая, но в одной банке одна а в другой другая, каие химические потенциаль? Как вы собираете описать различие ДНК бактерии с помощью хим потенциалов? вот дали вам такую задачку как вы конкретно будете ее решать?

2) Или вот еще пример: в одной банке левый сахар а в другой правый, а бактерии одинаковые, Тоесть химический состав в обеих банках идентичен включая бактерии! а результат будет ой как разным.

У бактерий - разные наборы ферментов, совершенно разный состав. Вот это и нужно учитывать. Даже если мы характеризуем колонию бактерий одним химическим потенциалом (не разбивая на более мелкие подсистемы) - для разных колоний он будет разным.

Ключевой момент - (1) энтропия субстрата существенно больше энтропии колонии бактерий. И (2) относительно нее однозначно можно сказать, что она увеличивается (растет концентрация продуктов метоболизма, падает концентрация питательного вещества).

PS: Еще один момент (с которым опыт четко вынуждает Вас согласиться). Если ДАЖЕ допустить, что энтропия системы уменьшается в данных примерах, то это лишь временно (колония помрет, как уже говорили - просто подождать нужно). Что-то типа макроскопической флуктуации. Т.к. "в среднем" направление изменения энтропии системы - вполне определенно совпадает с вторым законом термодинамики.

[Maslov]

AlexNew в сообщении #321772 писал(а):

Вывод такой, раз термодинамика в таком простом примере безполезна, не способна описать эмпирический результат, то в системе с точки зрения термодинамики может происходить все что угодно включая уменьшения энтропии

Ну да. Предлагаю пойти дальше. Законов механики недостаточно для предсказания конечного состояния банки с бактериями, поэтому делаем вывод, что там вполне могут нарушаться законы сохранения.

С точки зрения термодинамики каждая бактерия -- это отдельная открытая макросистема. Двух одинаковых бактерий не бывает точно так же, как и двух одинаковых людей, поэтому говорить об одинаковых начальных условиях в двух банках просто некорректно.

Ну а если интересна тема термодинамики в биологии, почитайте, например, статью ’…ŒŽ„ˆ€ŒА.Б.Рубин. Термодинамика биологических процессов.

[Ales]

Maslov в сообщении #321708 писал(а):

Пример чего?

Пример производства, которое было бы невозможно без использования понятия "энтропия" и трех законов термодинамики.

[EvgenyGR]

А вот про бактерию мне вот что интересно. Возьмем те же две баночки. Но одна с бактерией другая без. Состав частиц (например атомов) в двух баночках одинаков. Экспериментально известно, что еще ни разу самопроизвольно в баночке без бактерии, бактерия не завелась. Иными словами состояние баночка с бактерией имеет существенно меньший фазовый объем чем баночка без бактерии. Пусть бактерия размножилась и их стало две. Можно сказать, что размножение бактерии потребовало разложение некоторых сложных молекул в результате общая энтропия выросла. Или по другому самопроизвольное появление бактерии в баночке не противоречит термодинамики, но ни разу не подтвердилось на опыте. Можно конечно сказать, что первая бактерия играет роль катализатора, но тогда надо обсуждать время релаксации. В общим все это как-то мутно.

Почему бы не предположить что баночка с бактерией и баночка без бактерии принадлежат к разным областям Неймана, т.е. в рамках классической статистики бактерия будет жить вечно и более того не размножаться вообще, но с другой стороны и самозарождение бактерии станет невозможным.

[Ales]

Термодинамика о банках с бактериями утверждает очевидный и без нее известный факт, что они все передохнут.
Ничего интересного и нетривиального термодинамика в этом примере не дает, поэтому для таких исследований не нужна.

[Maslov]

Ales в сообщении #321808 писал(а):

Пример производства, которое было бы невозможно без использования понятия "энтропия" и трех законов термодинамики.

Термодинамика не ограничивается тремя законами и понятием энтропии, точно так же, как механика не ограничивается тремя законами Ньютона. В частности, термохимия (раздел химической термодинамики) занимается изучением тепловых эффектов химических реакций. Примером процесса, эффективное осуществление которого невозможно без детального учёта термодинамических эффектов, является воспламенение и горение бензиново-воздушной смеси в двигателе внутреннего сгорания.

-- Чт май 20, 2010 13:12:02 --

Ales в сообщении #321815 писал(а):

Ничего интересного и нетривиального термодинамика в этом примере не дает, поэтому для таких исследований не нужна.

Для каких "таких"? Что конкретно Вы исследуете, и в чём заключается цель этого исследования?

[Ales]

Maslov в сообщении #321817 писал(а):

Термодинамика не ограничивается тремя законами и понятием энтропии, точно так же, как механика не ограничивается тремя законами Ньютона. В частности, термохимия (раздел химической термодинамики) занимается изучением тепловых эффектов химических реакций. Примером процесса, эффективное осуществление которого невозможно без детального учёта термодинамических эффектов, является воспламенение и горение бензиново-воздушной смеси в двигателе внутреннего сгорания.

Почему бы Вам просто не ответить: не нужны "энтропия", три закона для производства.
Нужны другие знания: как при реакциях выделяется и поглощается тепло,
как происходит сжатие и расширение, какие давления.

-- Чт май 20, 2010 12:20:51 --

Maslov в сообщении #321817 писал(а):

Для каких "таких"? Что конкретно Вы исследуете, и в чём заключается цель этого исследования?

Для биологии и медицины не нужна.

[AlexNew]

myhand писал(а):

Еще один момент (с которым опыт четко вынуждает Вас согласиться). Если ДАЖЕ допустить, что энтропия системы уменьшается в данных примерах, то это лишь временно (колония помрет, как уже говорили - просто подождать нужно). Что-то типа макроскопической флуктуации.

Цитата:

Термодинамика о банках с бактериями утверждает очевидный и без нее известный факт, что они все передохнут.

Ну это тоже самое что сказать что мы все в банке "Земля" скоро все передохнем и термодинамика наконец заработает
Иными словами подождем пока замля-банка превратится в котел и тогда мы сможем применить науку о котлах, с этим и правда я вынужден согласится

Maslov писал(а):

Ну да. Предлагаю пойти дальше. Законов механики недостаточно для предсказания конечного состояния банки с бактериями, поэтому делаем вывод, что там вполне могут нарушаться законы сохранения.

У вас Ошибка!
механика верна, потому что зная начальные условия, скажем положение каждого атома, вы сможете в принципе предсказать конечное состояние. В термодинамике дело не так, макроскопическое состояние системы не различимы в принципе.

Идеальный пример, в одной банке левый сахар, в другой правый, в обоих банках бактерии идентичны! Как с помощью термодинамики можно различить такие состояния?

[Maslov]

AlexNew в сообщении #321923 писал(а):

механика верна, потому что зная начальные условия, скажем положение каждого атома, вы сможете в принципе предсказать конечное состояние

В принципе не могу.

AlexNew в сообщении #321923 писал(а):

Идеальный пример, в одной банке левый сахар, в другой правый, в обоих банках бактерии идентичны! Как с помощью термодинамики можно различить такие состояния?

Это Вы про аномеры? И как же Вы собираетесь добиться такого разделения? Для глюкозы, например, в растворе устанавливается равновесное соотношение между $\alpha$ и $\beta$ как 38% на 62%.
А главное, объясните, пожалуйста, что Вы пытаетесь доказать, своим "идеальным примером"? Что законы термодинамики будут в этом случае нарушены?
Ну а по поводу идентичных бактерий я уже писал: даже двух одинаковых не существует, не то что целой банки.