Cтраница 4
Энтропия в-этом случае остается, как мы знаем, постоянной. Наоборот, если предварительно намагниченный образец адиабатно размагнитить, то он должен охладиться: вызванное размагничиванием увеличение магнитного беспорядка, а значит, и связанной с ним энтропии должно скомпенси-роваться уменьшением тепловой части энтропии, что и происходит при охлаждении. Размагничивание играет в магнитном методе такую же роль, какую при охлаждении газа играет его расширение. [46]
Мерой количества связанной энергии, которая становится недоступной для использования, является энтропия1 ( от греч. Система и ее окружение, предоставленные сами себе, стремятся к состоянию максимальной энтропии ( неупорядоченности); таким образом, самопроизвольные процессы идут в сторону увеличения беспорядка. [47]
Интерпретация дифракционных картин от веществ, не обладающих столь высокой степенью упорядоченности, как кристаллическая решетка, не всегда проста. Как мы увидим ниже, близкие по характеру картины дают и очень маленькие кристаллы, и раз упорядоченные текстуры, и некоторые другие виды агрегатов молекул. По мере увеличения беспорядка дифракционные картины характеризуются все более размытыми рефлексами, и истинно аморфные вещества дают картину из нескольких диффузных колец - ореолов. [48]
Рассмотренный выше аппарат расчета интенсивностей рентгенограмм цепных молекул и их агрегатов является по существу формально геометрическим. Если задана некоторая модель, характеризующаяся, например, искажениями первого или второго рода, то в ряде случаев можно вычислить соответствующий дифракционный эффект. По мере увеличения беспорядка в структуре трудности выбора модели и расчета по ней отнюдь не уменьшаются, а скорее даже возрастают. Поэтому при исследовании строения того или иного полимерного вещества дифракционная теория должна быть дополнена, во-первых, учетом всех обобщений, сделанных в ходе развития структурного анализа вещества, и, во-вторых, учетом данных других физических и химических методов исследования. [49]
Наглядным примером сказанному служит деление клеток, рассматриваемых как открытые системы и моделируемых сферой радиуса R. Производство энтропии внутри этой системы, обусловленное происходящими в клетке биохимическими процессами, пропорционально объему, отток - поверхности, прирост энтропии равен их разности. Рост энтропии означает увеличение беспорядка, клетка погибнет, если не разделится на две части. При делении клетки суммарный объем не меняется, а поверхность увеличивается, поэтому энтропия уменьшается и тем самым поддерживается самоорганизация системы. [50]
Если температура Т не равна нулю, система обычно не будет находиться в состоянии с наименьшей энергией, но под влиянием теплового1 движения переходит из состояния с наименьшей энергией в возбужденное состояние. В этих условиях слагаемое TS в уравнении ( 1) играет существенную роль при определении состояния системы. Величина S растет при увеличении беспорядка в системе. Поэтому по мере роста температуры свободная энергия в уравнении ( 1) уменьшается вследствие перехода системы в состояние все большего и большего беспорядка. В системе, состоящей из атомов, которые изолированы друг от друга, но находятся в тепловом равновесии со средой, не все атомы при Т 0 будут одновременно одинаково возбуждены. Энергия каждого атома время от времени испытывает флюктуации. Условие, по которому свободная энергия в уравнении ( 1) в устойчивом состоянии минимальна, относится к среднему состоянию системы, не зависящему от термических флюктуации. [51]