Рабочие листы
к вашим урокам
Скачать
1 слайд
Лекция 4
Кинетика нелинейных процессов
Воробьев А.Х.
2012
2 слайд
Неравновесная термодинамика
Xi, Ji
равновесная термодинамика:
неравновесная термодинамика
s(x,y,z)
Линейное приближение:
Соотношение Онзагера
Химическая реакция:
- производство энтропии
переход к химической кинетике
3 слайд
Нетривиальное поведение химических систем
1. Критические явления (бифуркации)
2. Мультистабильность
3. Колебания
4. Пространственные структуры
5. Динамический хаос
4 слайд
Качественный анализ
Линейный анализ устойчивости
узел
фокус
седло
5 слайд
Пример - энантиоселективность
R, S – энантиомеры
реакция
+
рацемическая смесь
энантиомерный избыток:
6 слайд
Реакция Соаи
7 слайд
Схема Франка
8 слайд
Замкнутые фазовые траектории
Пример Пуанкаре
9 слайд
Брюсселятор
10 слайд
Реактор идеального смешения
безразмерная концентрация:
безразмерная температура:
w, A0
w, A,Prod
A,T
T0
11 слайд
Число стационарных состояний
Бифуркация Хопфа
12 слайд
Размерность аттракторов
Квазипериодическая
кинетика,
размерность аттрактора 2
Периодическая
кинетика,
размерность аттрактора 1
13 слайд
Динамический хаос
Апериодическая кинетика,
фрактальная размерность аттрактора
14 слайд
Структуры Тьюринга
хлоритиодидмалоновая кислота
Реакция Белоусова-Жаботинского
В обращенных эмульсиях
Задача реакция-диффузия
15 слайд
Динамические структуры:
циркуляция в атмосфере и в океане
(метеорология)
тектоника земной коры, породообразование
(геология)
биосфера, возникновение жизни
живой организм
(физиологические ритмы, дифференциация тканей)
16 слайд
ЖИЗНЬ и ее возникновение
с точки зрения физической химии
17 слайд
Энергетика планеты
Биосфера представляет собой
реактор, находящийся в потоке энергии
18 слайд
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
19 слайд
Вывод: Биосфера и все живые существа
используют лишь малую часть
протекающей через реактор энергии
жизнь
20 слайд
Биосфера – реактор в потоке вещества
21 слайд
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%)
22 слайд
Восстановительная среда на ранней Земле.
Значительный запас органических веществ.
Причина изменений – истечение водорода
Эволюция химических условий
небиологическая фотохимия –
второй источник неравновесности биосферы
23 слайд
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
24 слайд
Заключение
Неравновесная термодинамика – термодинамическая ветвь
Бифуркация – качественное изменение поведения вдали от равновесия
Метод - анализ нелинейных кинетических уравнений
Диссипативные структуры – во времени и в пространстве
Рабочие листы
к вашим урокам
Скачать
6 654 437 материалов в базе
Настоящий материал опубликован пользователем Лысюк Ирина Вячеславовна. Инфоурок является информационным посредником и предоставляет пользователям возможность размещать на сайте методические материалы. Всю ответственность за опубликованные материалы, содержащиеся в них сведения, а также за соблюдение авторских прав несут пользователи, загрузившие материал на сайт
Если Вы считаете, что материал нарушает авторские права либо по каким-то другим причинам должен быть удален с сайта, Вы можете оставить жалобу на материал.
Удалить материал
Ваша скидка на курсы
40%
Курс профессиональной переподготовки
500/1000 ч.
Курс профессиональной переподготовки
300/600 ч.
Курс повышения квалификации
72/180 ч.
Курс профессиональной переподготовки
300/600 ч.
Мини-курс
3 ч.
Мини-курс
10 ч.
Мини-курс
2 ч.
Оставьте свой комментарий
Авторизуйтесь, чтобы задавать вопросы.