11. Обобщенный обмен и законы сохранения-несохранения
Л. Г. Крейдик
Рассмотрим кинематический обмен между системой и окружающей средой на уровне покоя-движения (рис.2.15).
Рис.2.15. Граф обмена.
Пусть из внешней среды в систему поступает движение-покой, а в окружающую среду системой передается по кинетическому каналу количество движения-покоя и по потенциальному каналу величина покоя-движения . Если , тогда
, , (2.262)
где - параметр любого уровня движения, r - кинетическое сопротивление или кинетическая упругость, k - потенциальное сопротивление или потенциальная упругость, и - дифференциалы некоторых состояний. В общем случае сопротивления каналов обмена зависят от состояния системы, среды и характера каналов обмена; в линейном приближении они постоянны.
Обратные им величины g и C называем соответственно кинетической и потенциальной проводимостями.
Каждый из дифференциалов обмена по прямому каналу обмена и двум обратным определяет величину взаимообмена, равную разности парциальных составляющих обмена. Приращение покоя-движения системы равняется сумме обменов по трем каналам.
Таким образом, имеем:
. (2.263)
Отсюда приходим к уравнению обмена в виде
(2.264)
или
(2.264a)
или
. (2.264b)
Уравнение обмена есть одновременно и уравнение состояния системы.
Запишем уравнения обмена-состояния для уровней , , и :
, , (2.265)
, (2.266)
или
, , (2.267)
, . (2.268)
В широком смысле слова первые слагаемые уравнений - кинетические импульсы, вторые и третьи - кинетические и потенциальные импульсы обратной связи со средой.
Если ввести обобщенные заряды:
, , , (2.269)
где - некоторая характеристическая длина, тогда уравнение - уровня на языке зарядов принимает вид:
(2.270)
Уравнение - уровня представится уравнением токов:
(2.271)
и, наконец, -уровень выразится уравнением:
. (2.272)
Если система замкнута по каналу (), она замкнута по всем выше расположенным каналам и в общем случае не замкнута по всем ниже расположенным каналам.
Энергетическое описание уровней , , и выражается так:
, (2.273)
, (2.274)
, (2.275)
. (2.276)
Если система замкнута по кинетическому каналу, т.е. , тогда энергии
, , (2.277)
, , (2.278)
сохраняются. Если же система незамкнута, то и в этом случае движение-покой сохраняются, но уже в границах системы и среды.
Theoretical Dialectical Journal: Physics-Mathematics-Logic-Philosophy, N.2, site http://www.tedial.narod.ru/