Pământul cu natura insufletite si neinsufletite este un ecosistem enorm independent, în care trebuie să aibă grijă de starea ei, capabilă să asigure existența vieții. Acest lucru presupune existența, în primul rând, sursele, care va fi creșterea entropiei în sistemul de „Pământ - spațiu“, prin reducerea entropia în noosfera, în al doilea rând, necesitatea de modalități de a scăpa de deșeuri civilizației umane. Cea mai importantă sursă de energie, cu o valoare entropia joasă este radiația solară, care asigură activitatea de viață a biosferei, cursul diferitelor procese de neechilibru, inclusiv fotosinteză și alte reacții biochimice și biofizice.
Radiația termică de undă lungă a pământului, plutind în spațiu, poartă o parte din „deșeuri“ ca entropia creștere ca produs secundar inevitabil al multor procese terestre de origine naturală și tehnogena. Balanța energetică este păstrată. Cel mai important lucru este faptul că energia solară are o entropie mai mică (și, prin urmare, o calitate mai mare de energie) decât ieșire radiații spațiu-lungime de undă de pe pământ, având o entropie mai mare (și calitatea energiei, prin urmare, mai mici). Cu alte cuvinte, Pământul primește energie de calitate la soare, cu entropie joasă, și trimite o emisie care nu corespund standardelor de spațiu cu entropie ridicată și, astfel, „curățat“ de excesul de entropie. Ultimul proces este la fel de important ca primul proces de obținere a radiației solare de înaltă calitate. Cele două părți nu au fost încă provoacă îngrijorare: radiația solară este suficientă pentru milioane de ani, și creșterea entropiei în univers din cauza primirii excesului de entropie din activitățile umane este neglijabilă. Întrebarea este diferită. Ca rezultat al revoluției tehnologice și progresul științific și tehnologic este perturbată de echilibru stabil al sistemului „om - mediu“. În prezent, atât de multe tipuri diferite de poluare a biosferei, care necesită măsuri suplimentare speciale pentru eliminarea acestora. Dar, pe de altă parte, eliminarea lor necesită energie și resurse. Aceasta determină o creștere a entropiei în alte zone care furnizează această energie și mijloace.
utilizarea mai eficientă și mai eficientă a radiației solare;
găsirea și introducerea de noi surse de energie cu entropie scăzută.
Prin prima metodă, este posibil ca în viitorul apropiat în spațiu să se creeze receptoare de radiație solară sub formă de heliobarite perfecte și să se transfere această energie pe Pământ.
A doua metodă poate utiliza energia atomică sau termonucleară. În același timp, avem o entropie scăzută a proceselor de eliberare a energiei în timpul transformării nucleelor atomice. Cu toate acestea, cu consumul tot mai mare de energie (de exemplu, de 10 ori mai mult decât în prezent), va apărea din nou problema deversării deșeurilor radioactive în cantități imense și eliminarea din nou a poluării termice. Căldura reziduală de la centralele nucleare și alte surse de energie va cauza o încălzire semnificativă a atmosferei, a hidrosferei, a litosferei, care reprezintă o amenințare gravă care încalcă un echilibru stabil.
Să estimăm valoarea entropiei aplicată sistemului termic "Pământ". Credem că radiația solară incidentă are o energie internă E1 și o temperatură T2, iar radiația împrăștiată de Pământ în spațiu are E2 și, respectiv, T2.
În medie, energia de pe Pământ nu se acumulează, deci cu o anumită aproximare, putem presupune că E1 = E2 = E, și entropia lumii egală cu diferența de incidente solare entropia radiații și împrăștiate în spațiu radiații Pământului. Considerăm că Pământul este un sistem termodinamic de echilibru de tipul unui corp absolut negru. Mărimea entropiei Pământului în magnitudine absolută va fi [3, 4]:
Presupunând T2 # 63; 6000 K și T2 # 63; 300 K, ținând cont de intensitatea radiației solare și de dimensiunile geometrice ale Pământului, avem:
cal • deg -1 • g -1 (17)
Luând în considerare această expresie (17) ia forma:
cal • deg -1 • g -1. (18)
Este clar din (18) că cel mai mic este T2, adică, mai profundă răcire radiația de ieșire de pe pământ în spațiu, la calitatea și cantitatea de radiații solare constantă, cu atât mai mare diferența de entropie între posibil pentru a obține de înaltă calitate și de energie solară de calitate scăzută a energiei disipate a Pământului în spațiu. În degradarea mai mare de energie E2 Pământului disipată în spațiu sub formă de radiații mai-lungime de undă, un număr mai mare de fotoni va transporta o cantitate predeterminată de energie, deoarece incidente radiațiile solare la energie și frecvența v1 E1 are N1 Quanta, și în derivă la spațiul de emisie de suprafață cu energia E2 are cantitatile de N2. Având în vedere că E1 = E2 și v1> v2. avem:
O creștere a numărului de quanta N2 cu o frecvență v2 Capacul vegetal al Pământului contribuie în continuare la răcirea radiației de ieșire, adică temperatura T2 scade, dar în același timp crește și entropia Universului. Din nou, ajungem la interpretarea inițială. Pe plan local, într-un subsistem ordonat separat, se poate realiza o reducere a entropiei, dar pentru întregul sistem ca întreg se va produce o entropie mai mare a entropiei. Pentru sistemele termodinamice individuale, cea mai importantă caracteristică este derivatul entropiei în raport cu timpul: dSi / dt, unde Si este entropia internă a sistemului. Prin această valoare putem exprima condițiile de echilibru dinamic, evoluția evolutivă și echilibrul stabil. În timpul diferitelor procese de producție, utilizarea resurselor naturale, materiale de pulverizare în mediu, educație sub formă de entropie contaminanți biologici fizice, chimice și a sistemului de „om - mediu“ crește.Articole similare