《耗散结构理论》PPT课件

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1、耗散结构理论赵斯惠22012070432贝洛索夫一萨坡金斯基反应(BZ反应)这是1958年苏联两位化学家发现的。把适量的丙二酸和硝酸钵钱溶于的硫酸中,经充分搅拌到均匀,这时再加人适量的滨酸钠,溶液的颜色就会在黄色与无色之间振荡,周期约为1min。如果再加人几毫升的试亚铁试剂,则溶液的颜色会在红色和蓝色之间振荡。反应表明,离子的浓度随时间的周期性变化,像时钟一样的规则,又称“化学钟”。以后又发现在某些条件下,各种成分的浓度并不均匀分布,而是出现随空间周期变化的有序结构.耗散结构熵、负熵远离平衡态开放系统涨落突变

2、概念应用企业管理城市旅游自主学习供应链管理1945年普里高津在平衡态热力学的基础上,首次把墒增加原理扩展到近平衡态情况下的最小嫡产生原理。他创建了远离平衡态情况下的耗散结构理论,这是热力学发展历史上重大的创新和突破,也是20世纪70年代科学上的辉煌成就之一。概念普列高津在自组织现象的基础上,概括了物理的、生物的、化学的等等各种远离平衡态的系统,在一定条件下经过演化出现的有序结构及其共同规律,创立了耗散结构理论,实现了生命和无生命界的大统一。耗散结构——一座城市的耗散结构食品燃料日用品产品垃圾定义：一个远离平衡

3、的开放系统（力学的、物理的、化学的、生物的，乃至社会的、经济的系统），通过不断地与外界交换物质和能量，在外界条件的变化达到一定的阀值时，可能从原有的混沌无序的混乱状态，转变为一种在时间上、空间上或功能上的有序状态，这种在远离平衡情况下所形成的新的有序结构，称之为耗散结构。熵的原意是热量被温度除的商。相同热量时温度高则熵小，温度低则是熵大。“熵是这样一个量，它在有耗散的情况中不停地增长，当所有进一步做功的潜力都耗尽了以后，熵就达到了最大值，熵达到了最大值就意味着能量的耗尽、系统的毁坏。”熵的本质内涵是变化，越是

4、熵少的体系，其有序度越高，反之，其混乱度就越高。我们用熵代表系统无序程度。信息代表系统有序的的程度，信息的增殖自然就是“负熵”。熵/负熵——系统有序度量的量度开放系统的熵变ds=dis+des任何企业管理系统部是开放系统，内部的控制都要以与环境的输入输出为条件，必须不断与外部环境进行物质、能量、信息的交换，表现为人才、物质、资金、设备、产品等与外部环境的交流。只有当这个交流处于平衡状态时，才能保持其管理结构的不断改善和管理水平的不断提高。即负熵值的持续增加。否则，系统将不能运行，致使系统的内部人力、物力、财力

5、调配发生困难，系统熵值增加。企业中的正熵流生成于企业的内部矛盾之中;正熵是企业不稳定的源泉，正熵的不断增加必然导致企业管理效益的降低。企业的负熵是为了抵消正熵带来的不稳定性，从而维持企业管理的秩序与企业本身的存在。1.系统的平衡态定义：是指系统的宏观状态，在一定外界条件下不随时间的变化而变化。它只在外界条件不变的情况下，处于有序的状态，外界条件稍有变化，它就会走向无序状态。在此状态下，系统不与外界进行任何物质和能量的交换，处于熵极大的混乱无序状态，不可能产生新的有序结构。远离平衡态——非平衡是有序之源2.系统

6、的近平衡态定义：是指系统的宏观状态，在一定外界条件下，随时间的变化而有所变化。它在一定程度上和外界只有少量能量的交换，但与外界不发生任何物质的联系。因此，系统内的熵虽然会减少，但由于系统仍处于近平衡态，即它是一个开放不足的系统，故不可能有足够的信息量来维持长期的生存。所以，一旦开放初期出现一些问题，就很容易被长期封闭的保守观点而熔化的封闭的平衡态。3.系统的远离平衡态定义：是指系统的宏观状态，在一定外界条件下，随时间的变化而变化。它的生存是由于与外界进行大量的物质、能量和信息的交流，通过交流不断的调整系统内部

7、的机制。因为它是一种永远活着的稳定有序的“活”系统，其最大的特点是演化和发展。开放系统是指与外界环境有物质、能量和信息交换的系统。热力学第二定律告诉我们，一个孤立系统的熵一定会随时间增大，熵达到极大值，系统达到最无序的平衡态，所以孤立系统绝不会出现耗散结构。然而外界给系统注入的熵deS可为正、零或负，在deS<0的情况下，只要这个负熵流足够强，它就除了抵消掉系统内部的熵产生diS外，还能使系统的总熵增量dS为负，总熵S减小，从而使系统进入相对有序的状态。所以对于开放系统来说，系统可以通过自发的对称破缺从无序进

8、入有序的耗散结构状态。开放系统——开放系统是产生耗散结构的前提涨落：是指系统中某个变量自发的偏离某一平衡态的现象，它使系统离开原来的状态或轨迹。涨落是耗散结构出现的触发器，但涨落出现不可预测。只有涨落出现在体系远离平衡态的区域时，才能起到耗散结构触发器的作用。普里高津认为系统结构决定系统功能，稳定有序的活结构具有很强的新陈代谢、抗干扰、自组织、自复制、自繁殖能力。功能反作用于结构。结构和功能是导致涨