'

Воробьев А.Х.

Понравилась презентация – покажи это...





Слайд 0

Лекция 4 Кинетика нелинейных процессов Воробьев А.Х. 2012


Слайд 1

Неравновесная термодинамика Xi, Ji равновесная термодинамика: неравновесная термодинамика s(x,y,z) Линейное приближение: Соотношение Онзагера Химическая реакция: - производство энтропии переход к химической кинетике


Слайд 2

Нетривиальное поведение химических систем 1. Критические явления (бифуркации) 2. Мультистабильность 3. Колебания 4. Пространственные структуры 5. Динамический хаос


Слайд 3

Качественный анализ Линейный анализ устойчивости узел фокус седло


Слайд 4

Пример - энантиоселективность R, S – энантиомеры реакция + рацемическая смесь энантиомерный избыток:


Слайд 5

Реакция Соаи


Слайд 6

Схема Франка


Слайд 7

Замкнутые фазовые траектории Пример Пуанкаре


Слайд 8

Брюсселятор


Слайд 9

Реактор идеального смешения безразмерная концентрация: безразмерная температура: w, A0 w, A,Prod A,T T0


Слайд 10

Число стационарных состояний Бифуркация Хопфа


Слайд 11

Размерность аттракторов Квазипериодическая кинетика, размерность аттрактора 2 Периодическая кинетика, размерность аттрактора 1


Слайд 12

Динамический хаос Апериодическая кинетика, фрактальная размерность аттрактора


Слайд 13

Структуры Тьюринга хлорит?иодид?малоновая кислота Реакция Белоусова-Жаботинского В обращенных эмульсиях Задача реакция-диффузия


Слайд 14

Динамические структуры: циркуляция в атмосфере и в океане (метеорология) тектоника земной коры, породообразование (геология) биосфера, возникновение жизни живой организм (физиологические ритмы, дифференциация тканей)


Слайд 15

ЖИЗНЬ и ее возникновение с точки зрения физической химии


Слайд 16

Энергетика планеты Биосфера представляет собой реактор, находящийся в потоке энергии


Слайд 17

Энергия солнечного облучения Земли 6.3 • 1021 кДж за год Доля энергии, запасаемой растениями по отношению к падающей на них - 1% Масса биологических материалов на Земле - (1.8 – 2.4) • 1012 т сух.в. Их энергосодержание ~ 5 • 10 19 кДж Масса (нефть+уголь+газ) ~ 10 13 т Масса кислорода в атмосфере 1•1015 т Некоторые данные


Слайд 18

Вывод: Биосфера и все живые существа используют лишь малую часть протекающей через реактор энергии жизнь


Слайд 19

Биосфера – реактор в потоке вещества


Слайд 20

Атмосфера планет Состав Солнца: водород – 90%, гелий – 9% , тяж. эл.- 1%. Атмосфера Юпитера: водород, гелий (99%), метан, аммиак, этан, вода ПРОШЛОЕ ЗЕМЛИ: Атмосфера Титана (спутник Сатурна): азот – 85%, аргон (6-12%), метан (3-6%), СO2 , этан, пропан, этилен, HCN, (более 12 органических компонентов, до С7); Предполагают озера из тяжелой органики. БУДУЩЕЕ ЗЕМЛИ: Атмосфера Венеры: СO2 (97%), N2 (3%), H2O (0.05%), CO, SO2, HCl, HF, O2, Ar, Ne, He (< 0.1%)


Слайд 21

Восстановительная среда на ранней Земле. Значительный запас органических веществ. Причина изменений – истечение водорода Эволюция химических условий небиологическая фотохимия – второй источник неравновесности биосферы


Слайд 22

Кинетика: Система реакторов Стратосферный реактор Приземный реактор Поверхность Химия малых молекул: H, H2, OH, HO2, H2O, H2O2, N2, NO, NO2, NO3, N2O5, HONO2, O, O2, O3, Cl, ClONO2, и др. Мезосфера 40-80 км, 200-350K Стратосфера 11-40 км, 200-300K Молекулярная фотохимия, Активен свет 250 < l< 400 нм Газовая фаза, 220-320K Фотохимия комплексных соединений, фотоперенос электрона, растворы, сенсибилизаторы. Активен свет 300 < l< 600 нм


Слайд 23

Заключение Неравновесная термодинамика – термодинамическая ветвь Бифуркация – качественное изменение поведения вдали от равновесия Метод - анализ нелинейных кинетических уравнений Диссипативные структуры – во времени и в пространстве


×

HTML:





Ссылка: