Концепцията е изолирана система - Голямата енциклопедия на нефта и газа, статия, страница 1

Концепция - изолирана система

Концепцията за изолирана система има ограничаващ характер и е също толкова удобна работна хипотеза, колкото и концепциите за идеален газ или идеален разтвор, които помагат да се установят законите, управляващи поведението на реалните газове и разтвори. [1]

Въвежда се концепцията за изолирана система и се обсъжда физическият смисъл на закона за запазване на импулса, валиден за такава система. [2]

Същността на методологическата грешка при поставянето на въпроса за топлинната смърт на света е да се игнорира качествената промяна (когато термодинамиката се разшири до света като цяло) на всички основни понятия, използвани в теоремата за увеличаване на ентропията: понятията за изолирана система, ентропия, състояние на равновесие. [3]

Изолирана система е система с постоянен обем, в която няма обмен на маса или енергия с околната среда. Концепцията за изолирана система е абстрактна, тъй като на практика абсолютно изолирани системи не съществуват. [4]

В петото издание (1953 г.) на учебника на Сушков е записано: Ако по примера на Клаузиус изложените положения се разпространят върху цялата Вселена, като се разглежда като изолирана система, тогава ще се получат изводи, които са в рязко противоречие с материалистическото разбиране на световния процес. И още: Първо, самата концепция за изолирана система е абстрактна, нереална. [5]

В по-общ случай матрицата на плътността характеризира произволно състояние на всяка система, която е част от голяма система. Както бе споменато по-рано, поради взаимовръзката на физическите явления, концепцията за изолирана система е идеализация. Всички реални системи са част от големи системи и техните състояния се описват от матрицатаплътност. [6]

В термодинамиката, когато говорим за изолирана система, имаме предвид такава съвкупност от тела, върху които не се произвеждат механични и топлинни въздействия отвън, но (това е изключително важно и необходимо за хода на доказателството) предполагаме, че при желание могат да се произведат въздействия върху системата. Лесно е да се покаже, че статистическото разбиране на ентропията, поради необходимостта от сравняване на две състояния на системата, съдържа като задължителна предпоставка възможността за прилагане на външно топлинно въздействие върху системата. Това показва, че в статистиката понятието изолирана система означава част, а не цяло. Но светът е нещо цяло; това е изолирана система във философския, а не в термодинамичния смисъл на думата: това е такава вечно изолирана система, която по самата си същност никога не може да изпита външни влияния, никога не може да отдава или приема топлина. [8]

Възможно е такава постановка на проблема да е допустима, когато се разглежда отделен звезден куп или дори цялата Галактика. Но ако разгледаме такива огромни региони от космоса, които включват много галактики (и такива региони се наблюдават в съвременни големи телескопи), тогава концепцията за изолирана система, потопена в евклидовото пространство,става очевидно неизползваем. [9]

Ако, следвайки примера на Клаузий, посочените разпоредби се разпространят върху цялата Вселена, като се разглежда като изолирана система, тогава се получават изводи, които са в рязко противоречие с материалистичното разбиране на световния процес. Наистина, ако ентропията на Вселената непрекъснато нараства и нейната енергия се деградира, тогава общият световен процес протича в една посока и води до обезценяване на енергията (преобразуването й в топлина и изравняване на температурата, което изключва обратния преход на топлината в друга форма на енергия. Подобни заключения, които противоречат на нашето материалистично разбиране за природата, трябва да бъдат признати за несъстоятелни. На първо място, самата концепция за изолирана система е абстрактна, нереалистична [10]

Решенията във всяка динамична теория имат истинско значение само ако са стабилни. От това следва, че един механичен процес може да стане необратим във времето, ако този процес или неговият обратен процес е нестабилен. Силно нестабилната система се характеризира със значителна реакция при малък удар. По този начин строгата концепция за изолирана система губи смисъла си и е необходимо да се въведе концепцията за относително изолирана система, в която амплитудата на външните въздействия е много по-малка от амплитудата на съответните величини вътре в системата. Общата енергия на системата винаги е стабилна величина, но концепцията за траекторията на отделна частица губи смисъла си в случай на силна нестабилност - нейните изчислени стойности никога няма да съвпаднат с измерените. Причината за нарушаването на обратимостта е нестабилността на системата. [единадесет]

Решенията във всяка динамична теория имат истинско значение само ако са стабилни. От това следва, че един механичен процес може да стане необратим във времето, ако този процес или неговият обратен процес е нестабилен. Силно нестабилна системахарактеризиращ се със значителна реакция при слабо въздействие. По този начин строгата концепция за изолирана система губи смисъла си и е необходимо да се въведе концепцията за относително изолирана система, в която амплитудата на външните влияния е много по-малка от амплитудата на съответните стойности вътре в системата. Общата енергия на системата винаги е стабилна величина, но концепцията за траекторията на отделна частица губи смисъла си в случай на силна нестабилност - нейните изчислени стойности никога няма да съвпаднат с измерените. Причината за нарушаването на обратимостта е нестабилността на системата. [12]

Опитът показва, че интензивността на процесите в системите зависи основно от конкретните условия, при които протича процесът. Чрез промяна на тези условия е възможно да се постигне значително отслабване на процеса, възможно е да се създадат условия, при които процесът почти напълно ще спре. В този случай естеството на външните въздействия е от решаващо значение. Поведението на системата при взаимодействие с околните тела и в условия на изолация от външни влияния е коренно различно. Изолирани, в тесния смисъл на думата, системи в природата не съществуват. Следователно е невъзможно да се получат законите, управляващи поведението на изолирана система директно от опит. Но има пълна възможност да се оценят последствията от отслабването на външните влияния, да се открият ефектите, свързани с използването на различни изолации, да се определи поведението на системата, когато реалните условия се доближават до условията на абсолютна изолация. Задълбоченото изследване на целия комплекс от тези ефекти ни позволява да въведем концепцията за изолирана система - система, която не взаимодейства с външни тела. [13]