Mavzu: Ochiq tizimlarda entropiyaning lokal kamayishi. Dissipativ strukturalar Reja

G uruch. 2.7. Benard hujayralari:
a) - strukturaning umumiy ko'rinishi
b) - alohida hujayra
Bu struktura harorat gradienti ma'lum bir kritik qiymatdan oshib ketgandan so'ng, pastdan isitiladigan tekis keng idishga quyilgan simobda hosil bo'lgan. Simobning butun qatlami (yoki boshqa yopishqoq suyuqlik) yon va balandlik o'rtasida ma'lum bir nisbatga ega bir xil vertikal olti burchakli prizmalarga parchalanadi (Benard hujayralari). Prizmaning markaziy mintaqasida suyuqlik ko'tariladi va vertikal yuzlar yaqinida u tushadi. Pastki va yuqori sirtlar o'rtasida T harorat farqi paydo bo'ladi T = T ₂ - T ₁ 0. Kichik va kritik farqlar uchun T T _kp suyuqlik tinch holatda qoladi, issiqlik issiqlik o'tkazuvchanligi bilan pastdan yuqoriga o'tkaziladi. Isitish harorati kritik qiymatga yetganda T ₂ = T _kp (mos ravishda T = T _kp ), konveksiya boshlanadi. T parametrining kritik qiymatiga erishilganda, fazoviy dissipativ struktura tug'iladi. Muvozanat holatida haroratlar T ₂ = T ₁ , T = 0. Pastki tekislikning qisqa muddatli isishi (issiqlik ta'minoti), ya'ni qisqa muddatli tashqi buzilish bilan harorat tezda bir xil bo'ladi va uning asl qiymatiga teng bo'ladi. Bezovtalik pasayadi va holat asimptotik jihatdan barqaror. Uzoq muddatli, ammo tanqidiy isitish bilan ( T T _kp ) tizimda yana oddiy va yagona holat o'rnatiladi, bunda yuqori sirtga o'tish va uni tashqi muhitga (issiqlik o'tkazuvchanligi) o'tkazish sodir bo'ladi, rasm. 2.8, a bo'limi . Bu holatning muvozanat holatidan farqi shundaki, harorat, zichlik va bosim bir jinsli bo‘lib qoladi. Ular issiq mintaqadan sovuq mintaqaga qarab taxminan chiziqli o'zgaradi.

Guruch. 2.8. Suyuqlikning yupqa qatlamida issiqlik oqimi.
Harorat farqining T ortishi , ya'ni tizimning muvozanatdan keyingi og'ishi statsionar issiqlik o'tkazuvchi suyuqlik holatining beqaror bo'lishiga olib keladi, 2.8-rasmdagi b bo'limi. Bu holat barqaror holat bilan almashtiriladi ( 2.8-rasmdagi c bo'limi ), hujayralar shakllanishi bilan tavsiflanadi. Katta harorat farqlarida, tinch holatda bo'lgan suyuqlik katta issiqlik o'tkazuvchanligini ta'minlamaydi, suyuqlik kooperativ, jamoaviy, muvofiqlashtirilgan tarzda harakat qilishga majbur bo'ladi .