שינויים

מ
אין תקציר עריכה
שורה 44: שורה 44:  
חשיבות הניסוחים האלה היא שבניגוד לניסוחים קודמים יותר הניסוח הזה מכתיב מצב סופי לכל התהליכים הסופיים, כלומר לא רק אומר מה מערכות לא מסוגלות לעשות אלא מה מערכות יעשו בסופו של דבר.  
 
חשיבות הניסוחים האלה היא שבניגוד לניסוחים קודמים יותר הניסוח הזה מכתיב מצב סופי לכל התהליכים הסופיים, כלומר לא רק אומר מה מערכות לא מסוגלות לעשות אלא מה מערכות יעשו בסופו של דבר.  
   −
הניסוחים האלה מתארים לא רק מערכות סגורות ומבודדות אלא גם למקרים מעניינים יותר של מערכות שפתוחות לזרמים של אנרגיה ואו של חומר ונמצאות במצב יציב כלשהו, במרחק מסויים משיווי משקל.
+
הניסוחים האלה מתארים לא רק מערכות סגורות ומבודדות אלא גם למקרים מעניינים יותר של מערכות שפתוחות לזרמים של אנרגיה ו/או של חומר ונמצאות במצב יציב כלשהו, במרחק מסויים משיווי משקל.
 
===הניסוח של שניידר וקיי===
 
===הניסוח של שניידר וקיי===
 
ב-1994 הציעו אריק שניידר וג'יימס קיי (בעקבות Kestin) ניסוח מחודש של החוק שמתאים לתהליכים שרחוקים משיווי משקל.<ref name="Schneider_Kay_1994"/>  
 
ב-1994 הציעו אריק שניידר וג'יימס קיי (בעקבות Kestin) ניסוח מחודש של החוק שמתאים לתהליכים שרחוקים משיווי משקל.<ref name="Schneider_Kay_1994"/>  
שורה 62: שורה 62:  
מערכת תרמודינמית סגורה, שואפת כאמור לשיווי משקל. ב"שיווי משקל" הכונה לכך שהחום (לדוגמה) על פני כל המערכת מפוזר באופן אחיד, ואין הפרשי חום הין חלקים שונים של המערכת (נובע מכך גם שלא ניתן לקיים עבודה במערכת ללא מקור אנרגיה חיצוני).  
 
מערכת תרמודינמית סגורה, שואפת כאמור לשיווי משקל. ב"שיווי משקל" הכונה לכך שהחום (לדוגמה) על פני כל המערכת מפוזר באופן אחיד, ואין הפרשי חום הין חלקים שונים של המערכת (נובע מכך גם שלא ניתן לקיים עבודה במערכת ללא מקור אנרגיה חיצוני).  
   −
במערכות תרמודינמיות פתוחות, לעומת זאת, שטף של אנרגיה ואו של חומר זורם דרך גבולות המערכת. מערכות אלה נמצאות במרחק מסויים משיווי משקל (לדוגמה יש בתוכן הפרשי טמפרטורה), והן שומרות על צורה או על מבנה על ידי פיזור מתמשך של אנרגיה. משום כך מערכות אלה קרוייות '''dissipative structures''' או '''"מבנים מפזרים"'''. מערכות אלה נחקרו על ידי הפיזיקאי הבלגי [[איליה פריגוגין]] (Ilya Prigogine) ועמיתיו, מחקר שזיכה את פריגוגין בפרס נובל לכימיה בשנת 1977.  
+
במערכות תרמודינמיות פתוחות, לעומת זאת, שטף של אנרגיה ו/או של חומר זורם דרך גבולות המערכת. מערכות אלה נמצאות במרחק מסויים משיווי משקל (לדוגמה יש בתוכן הפרשי טמפרטורה), והן שומרות על צורה או על מבנה על ידי פיזור מתמשך של אנרגיה. משום כך מערכות אלה קרוייות '''dissipative structures''' או '''"מבנים מפזרים"'''. מערכות אלה נחקרו על ידי הפיזיקאי הבלגי [[איליה פריגוגין]] (Ilya Prigogine) ועמיתיו, מחקר שזיכה את פריגוגין בפרס נובל לכימיה בשנת 1977.  
    
פריגוגין הראה כי מבנים מפזרים יכולים לשמור על מצב-יציב במשך זמן ממושך שבו מתקיימת אנטרופיה נמוכה באופן מקומי. דבר זה מוביל להגדלת האנטרופיה במערכת הכללית יותר (שמכילה את המבנה המפזר), בהתאם לחוק השני של התרמודינמיקה. מערכות מסודרות לא חיות (כמו תאי זרימה, סופות טורנדו, ולייזרים) וכן מערכות חיות (כמו תאים, יצורים חיים או מערכות אקולוגיות) תלוית בזרימת אנרגיה אל ומתוך המעטפת של המערכת כדי לשמור על הארגון הפנימי שלהן ולשמור על המצב האנטרופי הנמוך שלהן.  
 
פריגוגין הראה כי מבנים מפזרים יכולים לשמור על מצב-יציב במשך זמן ממושך שבו מתקיימת אנטרופיה נמוכה באופן מקומי. דבר זה מוביל להגדלת האנטרופיה במערכת הכללית יותר (שמכילה את המבנה המפזר), בהתאם לחוק השני של התרמודינמיקה. מערכות מסודרות לא חיות (כמו תאי זרימה, סופות טורנדו, ולייזרים) וכן מערכות חיות (כמו תאים, יצורים חיים או מערכות אקולוגיות) תלוית בזרימת אנרגיה אל ומתוך המעטפת של המערכת כדי לשמור על הארגון הפנימי שלהן ולשמור על המצב האנטרופי הנמוך שלהן.