Termodinamik jarayonlar va tizimlar

У1
bilan hisoblanadi.
6.3-§. Ochiq tizimlar uchun entropiya
ish ch i m odda tom onidan olingan yoki berilgan issiqlik
miqdorining issiqlik almashinish jarayonidagi haroratiga nisbati
keltirilgan issiqlik miqdori deyiladi, ya’ni ^ .
Demak, kichik sikllar uchun quyidagi ifodani yozish mu

Jarayon yoki ko‘chishga bogcliq b o ‘lm agan fizik xarakteristikalar, odatda, tizimning vaziyatiga yoki boshlang‘ich va

oxirgi holatiga mos keluvchi biror funksiya ikki qiymatining
ayirmasi kabi ifodalanadi. Qaytuvchi jarayon uchun keltirilgan
issiqlik miqdorining yig‘indisini tizim holatining entropiyasi deb
ataluvchi biror funksiya ikki qiymatining ayirmasi kabi ifodalash
mumkin:
98

Ш	AS =S1 - S l = ] ^ . 1 1	Щ )
Bunda S2va	tizimning oxirgi va boshlang'ich holatlariga

m os keluvchi entropiyasi. Shunday qilib, entropiya tizimning holat
funksiyasi b o iib , ikki holat u ch u n entropiya qiym atlarining
ayirm asi tizim ning bir holatidan boshqa holatiga qaytuvchi
oiishlaridagi keltirilgan issiqlik miqdorlarining yig'indisiga teng.
Molekular-kinetik nazariya bo‘yicha entropiya tizim zarralari
tartibsizligining oichovi deb olish mumkin (6.2-rasm).
Tizimdagi tartibsizlik miqdoran termodinamikaviy ehtimollik
Wmm bilan xarakterlanadi.
niilp
Bolsman entropiyaning term odinam ikaviy ehtim ollikning
logarifmiga proporsional ekanligini aniqladi:

S — kin Wmap. bunda к — Bolsman doimiysi.

(6.9) ' '

T e rm o d in am ik an in g ikkinchi q o n u n i birinchi q o n u n n i
toidirgani kabi, entropiya ham energiya tushunchasini toidiradi.
Ochiq tizimning holati termodinamik muvozanatda tekshiriladi.
Agarda termodinamik tizimning holati muvozanat holatidan ozgina
farq qilsa, uni xuddi muvozanat holatidagiday parametrlar bilan
xarakterlash mumkin.
Bunday tizimning tartibsizlik darajasi entropiya bilan aniqlanadi. Ochiq tizimning entropiyasi muvozanat boim agan holatda
lizimga energiya va modda kelishi munosabati bilan entropiyasi
oshadi. T erm odinam ikaning ikkinchi asosiga b in o a n yopiq
izolatsiyalangan tizim entropiyasi oshib boradi va o ‘zining
maksimumiga intiladi. Ochiq tizimda esa doimiy entropiyali
turgiin holat bo iish i mumkin. Organizm — tnrgcun tizim uchun
(ls= 0 , S=const, dSr > 0 , dSe< 0 deb yozish mum kin. Bunda
dSi — tizim dagi qaytm as jarayonlar bilan b o g iiq b o ig a n
entropiyaning o‘zgarishi; dSe — tizimning tashqi muhit jismlari
bilan ta ’sirlashuvi tufayli yuzaga kelgan entropiyaning o'zgarishi
quyidagicha hisoblanadi:

dS = dSi + dSe yoki dSe = dS - dSi <0. 99

(6.10)

Bu esa tizimga o'tayotgan m ahsulotdagi (m odda va energiya)

ekanligini bildiradi.

Prigojin tu rg 'u n holat uch u n entropiyaning m inim um i hosil

b o ‘lish p rin sip in i t a ’riflab, ay rim fu n k siy a la rn in g e k strem al
qiym atlarini ko'rsatdi.
Organizm atrof-m uhit entropiyasi izolatsiyalangan tizim dagi
kabi ortib boradi, am m o bunda organizm ning entropiyasi o ‘zgarmas
saqlanib qoladi.
E n tro p iy a tiz im ta rtib sizlig in in g o ‘lch o v id ir. Shu sababli
organizm ning tartibliligi a tro f-m u h it tartibliligining kam ayishi
hisobiga saqlanadi.
Ayrim kasalliklar holatlarida biologik tizim lar entropiyasi oshishi
m um kin ( dS > О ), bu tu rg 'u n holatning b o ‘lmasligi tartibsizlikning
yo'qligi bilan bog‘liq.
M asalan, rak kasalliklarida hujayralarning tartibsiz ravishda
ko cpayib ketishi yuz beradi.
(6.10) ifodani quyidagi k o lrinishda yozish m um kin:
ham minimal qiym atga ega b o ‘ladi.
B undan quyidagi xulosa chiqadi; atrof-m uhit entropiyasining
o ‘zgarishi organizm ning turgku n holati saqlanib qolgan holda ham
m inim um ga ega.
T irik tizim lar (hujayra, a ’zo lar, o rg an izm ) ishlab tu rish in in g
asosi — diffuzion ja ra y o n la r biokim yoviy reaksiyalar, o sm o tik
h o d isalar va h o k a z o sh u n g a o cxshash ja ra y o n la rn in g yu z berishi
sh aro itid a tu r g ‘u n h o la tin i quvvatlab tu rish id a n iboratdir.
entropiya tizim dan chiqayotgan m ahsulotdagi entropiyadan kichik