Энтропия растёт в изолированных системах?

Пять мифов о развитии и энтропии. Миф третий.

         Храним мы под замком надёжным деньги, продукты прячем от тепла во льду.
         Но человеку жить в уединенье и взаперти совсем невмоготу.

     Второе начало термодинамики утверждает, что энтропия в изолированной системе не убывает, то есть сохраняется или растёт. А может ли она расти вне изолированной системы?
     Сразу заметим, что термин «система» в формулировке второго начала используется лишь для краткости. Имеется в виду любое множество элементов, тогда как система в общенаучном понимании ещё и включает связи между ними, а также предполагает некоторую целостность, единство.
И связи, и целостность могут лишь замедлять рост энтропии благодаря исключению некоторых (возможно, нежелательных для системы) состояний. Ни в каких других отношениях системность для второго начала не важна.
     Требование изолированности возникает из-за того, что из открытой системы энтропия может экспортироваться и рассеиваться (диссипировать) в окружающей среде. Но, после того, как изолированное множество элементов уравновесилось, пришло в наиболее вероятное макросостояние, энтропия, достигнув максимума, далее расти не может.
     Рост энтропии всегда требует наличии неравновесности, которая не возникнет, пока не возобновится приток энергии извне или отток её наружу. Недаром мы помещаем вещи в изолированные хранилища – это препятствует внешним воздействиям, способствующим возникновению неравновесности и дальнейшему росту энтропии. Поэтому изолированность, как и системность, не способствует росту энтропии, а лишь гарантирует её неубывание. Преимущественно рост энтропии происходит как раз в открытой среде, вне изолированных систем.
     Хотя классическая формулировка второго начала не говорит, как изменяется энтропия в открытых системах и средах, это не является большой проблемой. Достаточно мысленно отделить участок среды или группу открытых систем, участвующих в процессе и не испытывающих внешних воздействий (если, конечно, это в принципе возможно) и считать их единой изолированной системой. Тогда их суммарная энтропия не должна убывать. Так рассуждали, к примеру, У. Эшби, оценивая воздействие одной системы на другую, и И. Пригожин при рассмотрении диссипативных структур.
     Хуже то, что большой класс процессов, в которых энтропия растёт, а именно процессов накопления нарушений в системах под влиянием внешних сил, как бы выходит из-под действия второго начала – ведь они не могут идти в изолированных системах!
     Поэтому более точная формулировка второго начала должна бы звучать так: "любой самопроизвольный процесс преобразования энергии, массы, информации не уменьшает общей энтропии всех связанных с ним систем и частей среды".
   В этом случае утверждается справедливость закона для всех самопроизвольных процессов, но избыточное требование системности снимается, а изолированность обеспечивается учётом всех участвующих в процессе элементов.
Далее - http://www.proza.ru/2018/09/30/1982
Назад - http://www.proza.ru/2018/09/30/1974
Начало (Пять мифов о развитии и энтропии. Введение http://www.proza.ru/2018/09/30/1948)


Рецензии
Как уже всем понятно, второй закон ТД - глупость: изолированных систем в природе не существует, ибо это означает ПОЛНУЮ ненаблюдаемость системы; это всего лишь ментальная модель НЕСУЩЕСТВУЮЩЕГО (понятно почему) явления.
Посему, все разговоры на эту тему ...бессмысленны и надуманы!
В открытых же системах энтропия будет увеличиваться по мере их "закрывания" - самоизоляции от среды - для живых систем; и по мере "открывания" - растворения в среде, для неживых систем: чем сильней "поток", интенсивность взаимодействия, тем короче время бытия косной системы - её среда её же, систему, разрушает... даже в том случае, если система способна первое время поглощать этот поток путём роста-увеличения-усложнения... - надеюсь, понятно почему.
А ваше последнее утверждение справедливо, если ввести понятие "сопряжённые системы (или комплексные - среда/система)"... но опять же, изолированность здесь абстрактно-условная, модельная, а не реальная. Единственно изолированная (от чего-кого вот только??) система в природе - это Мир... всё прочее - от лукавого!

Успехов,

Олег Алексеевич Шарышев   01.10.2018 00:47     Заявить о нарушении
Полностью изолированных систем не существует также, как нет материальных точек или прямых линий. Это не отменяет теорему Пифагора и закон всемирного тяготния. Второй закон, разумеется, это модель, но как можно мыслить, избегая моделей?
И косные, и живые системы сохраняются, пока их не разрушат внешние силы, но живые этим силам могут сопротивляться, а косные - нет.
Спасибо за внимание.

Валентин Кононов   02.10.2018 01:34   Заявить о нарушении
...стараться мыслить, избегая ЛОЖНЫХ моделей (в силу своих возможностей)...

Олег Алексеевич Шарышев   02.10.2018 02:27   Заявить о нарушении
Зачем Вам нужно, чтобы изолированных систем не существовало? Не для того ли, чтобы объяснить, почему в любой системе может убывать энтропия? Глупость не существование изолированных систем, а абсолютизация изолированности. Энтропия растёт всегда и везде, но "закрываясь", её рост можно кратно замедлять. Организация или самоорганизация в открытой системе (среде) разрушится, а отгороженная от среды, частично изолированая, может жить. Долго или коротко - другой вопрос. Без входного потока организованной энергии и выходного - энтропии долго не выйдет. Но хорошо организованная система эти потоки может минимизировать. За счет этого энтропия (точнее, её прирост) снижается. В пустыне жара, в джунглях - прохлада.

Валентин Кононов   07.10.2018 00:43   Заявить о нарушении