Социальная и биологическая организация систем

[Evol]

Здесь важно, в первую очередь не это, а то, что при интенсивности выделения тепла 330 кДж/ч человек с потом выделяет около за день 800 г воды и 1809 кДж. Несложные расчеты показывают, что с потом отводится, в этом случае, примерно 23% тепла.
А сколько тепла уходит при транспирации, если учесть, что испарение 1 г воды выводит из тканей листа около 583 калорий? Имеются данные и для углекислого газа, выделяемого при дыхании. Можно же ответы, подобные приведенным выше, снабжать количественными данными. Иначе все наши разговоры сводятся к простому бла-бла-бла -.
Возраст, кстати, для человека, как помню, указывался 35 лет, Вы правильно обратили внимание на необходимость указать момент развития.   

[василий андреевич]

Можно же ответы, подобные приведенным выше, снабжать количественными данными.

К сожалению, в столбцах данных легче утонуть, чем сообразить, что к чему. Человек или кто иной, кроме выделений, которые являются четвертым тактом - выхлопом, еще и производит полезную работу третьего такта, а она может быть и не видна, думает, допустим. Вот эту-то, работу и надобно оценивать - она есть суть жизнедеятельности. И работа эта производится над средой обитания. Как рассчитывать будем?

[Evol]

Ну, например, тот же землекоп, в среднем, за час своей работы выделяет тепло в 3 раза больше, чем празднонаблюдающий. Расход воды у него возрастает почти в 10 раз, примерно до 390 г/ч. Это, соответственно, 5,7 тыс. ккал общих потерь тепла в перерасчете на сутки и 5,05 тыс. ккал тепла, выделенного тогда с потом. Получается, доля тепла, выводимого с потом, возрастает до 89%. Понятное дело, что копать весь день вряд ли возможно, реальный объем может быть в 1,6 раза меньше, но соотношение, если говорить о физическом труде, показано четко. Для раздумий цифры тоже есть, примерно 110 ккал/час, режим потения близок тому, что наблюдается на нижнем пределе наблюдаемого, примерно 1 л за сутки.

[василий андреевич]

Ну, например, тот же землекоп, в среднем, за час своей работы выделяет тепло в 3 раза больше, чем празднонаблюдающий.

Это данность "здесь и сейчас" или, как умно пытается обрисовать Арефьев, "локально и актуально". При таком наблюдении мы можем рассчитать предельные мощности, но не усвоим принципов. Нет историзма, а потому нет предвидения.
  Однако и с этим можно работать. Откуда берется выделяемое, как отходы полезной работы тепло(Е2)? Ясен пень, из источника (Е1), условно жира, как расходного материала. Следовательно, полезная работа А=Е2-Е1 отрицательна, т.к. из источника взято больше, чем выделено в качестве отходов. Нужны ли нам расчеты по средней и максимальной мощности, как отношения работы ко времени?
  Или лучше сосредоточится на понятии отрицательной работы, которая принципиально одинакова, что для организма или его генома, биосферы или человеческого социума?

  То возражение, что Солнце является бесконечным источником и как бы позволяет отказаться от принципов термодинамики ради рассуждений в русле программ и прочих мистик, легко опровергнуть введением условного изолята. Мы просто не берем во внимание все побочные эффекты для выделенной системы и договариваемся учитывать только те, что "идут в дело". В дальнейшем вполне может оказаться, что как раз побочные эффекты определяют направление основных, но пока надо именно так - к чертям всё, затушевывающее ясность, еще не ставшую туманом (спасибо Лилии за образ) знания.

  Т.е. в любой точке пространства биосферной жизнедеятельности есть ограниченные области, обесценивающие свой "жирок" ради производства отрицательной работы. А говаривал незабвенный Матроскин - труд на мою пользу сближает. Вот отрицательная работа, как градиент в протяженности и есть консолидирующая сила, заставляющая организмы испытывать притяжение. Хотя это притяжение и выглядит, зачастую, как отталкивание зайки от лисички, но раз лисичка ловит зайку, то статистическое притяжение есть.

  И уже, если удастся достичь согласия по поводу рождения гравитирующих сил, как обесценивания отталкивающих, можно будет приступать к расчетам той эволюции, которая наблюдаема в виде перераспределения сил от экосистемных генералистов к симбиотическим адаптантам. А на этом пути нас ждут замечательные открытия.

[алексаннндр]

  Что я берусь утверждать, так это производство отрицательной работы среды излучения над системой лист. При этом этнальпия листа увеличилась на разницу между принятой и отданной энергией. А так как температура ночью и утром одинакова, то констатируем рост энтропии. Отчего и делаю вывод, что работа листа и сам лист - это вероятное состояние.

Не понимаю вашу логику, Василий Андреевич.

Вы хотите сказать, лист после фотосинтеза, создавший из раствора углекислого газа в воде глюкозу, тем самым повысил свою энтропию?
Наоборот, он понизил свою энтропию, поскольку энтропия углекислого газа и воды всё-таки выше, чем энтропия раствора глюкозы.
И излучение солнца- наверное излучение можно считать средой, но всё-таки что-то тут не так, тут есть нагреватель, освещённая сторона листа, и холодильник- неосвещённая, условно, это немножко не так работает, разумеется, лист- это двигатель, а двигатель способен снижать энтропию системы, он поднимает груз, поднятый груз- меньшая энтропия, опущенный груз- ббольшая энтропия.
Солнечный свет- источник отрицательной энтропии для растений.
И я не понимаю, какого рожна заниматься энтропией в данном ключе, ну известны все эти характеристики живых систем, тут ничего нового нет, растение всю свою историю понижает собственную энтропию, пока процессы гниения не начинаются, при сгорании и любой другой деструкции данный объём органического и неорганического вещества понижает свою энтропию...
Что тут оригинального и неожиданного?

Вот вы пишете, Василий Андреевич, что утром и вечером температура листа одинакова, значит энтропия повысилась, непонятно почему только, ну хорошо, а как оно по-вашему должно быть, температура листа, при меньшей энтропии, должна быть выше, ниже?
Вообще-то раз температура не изменилась- значит и энтропия не изменилась, если именно температурный показательэнтропии брать.

Меня спрашивали про коротковолновый фотон, ну разумеется, это мы с Василием Андреевичем о своём, так сказать, разумеется имеется ввиду получаемая энергия с помощью более высокочастотного излучения, рассеивает собственную энергию лист уже более длинноволновым излучением, его температура ниже температуры фотосферы солнца.

[василий андреевич]

И я не понимаю, какого рожна заниматься энтропией в данном ключе, ну известны все эти характеристики живых систем,

А для того и надо заниматься, что бы в головах новоявленных биологов не появлялось соблазна объявлять жизнь противоестественным процессом, и, следовательно, получать благословление на думы о Творческом акте. И не выдумывать "новой физики", противопоставляя живому ту "глину", в которую было Вдуто эмерджментное свойство, как актуализированный прототип души.
  Энтропия повысилась - естественный процесс, понизилась - перекреститесь и ищите ошибку в причинно-следственных явлениях. Например, программа сама по себе противоестественна, а потому невозможна. Но программа, как плод трудов, приведших к повышению энтропии расширенной системы - естественна, а потому может рассматриваться, как организующее "начало". Обеспечьте грамотное описание этих трудов и будет вам добро от принятия предписаний.

  В который раз не устаю потретять-почетверять, что необходимо отличать тепло, как символ беспорядка от работы, как символа порядка. Но и Вы, в числе прочих, замечая, что "что-то здесь не так", не хотите вдуматься. Излучение от Светила - это не тепло, а упорядоченная "работа", к которой понятие энтропии не относится. Потому Вы и справедливо сравниваете излучение с потоком воды, крутящего колесо жизни, главное, что бы был перепад высот (разность потенциалов). Дадим излучению нагревать лист, т.е. переведем порядок потока в беспорядок тепла - получим минимальный перепад температур, не способный к производству полезной работы, кпд близок нулю. А вот энтропия возрастет, т.к. в потоке она от булды принимается близкой нулю, а в нагетом за счет обесценивания потока, тепле листа - значительна. Нормальный естественный процесс, тот самый процесс, что делает Венеру безжизненной.

Вот вы пишете, Василий Андреевич, что утром и вечером температура листа одинакова, значит энтропия повысилась, непонятно почему только,

Измеряем энтропию листа утром, как отношение тепла листа к его температуре. Наблюдаем, что за день лист чуть вырос. Делаем предположение, что за день возросла энтальпия (теплосодержание) листа. И делаем вечернее измерение, как отношение того же тепла, плюс, энтальпия к той же температуре, что и утром. Получаем, что вечерняя энтропия выше утренней. И необходимо привлекать физиологию, что бы разбираться каким образом работа излучения привела к возрастанию энтальпии за день. Но я не хочу грузиться частностями, потому и заявляю, что работа по увеличению энтальпии произошла за счет обесценивания кванта от синего до зеленого. Вроде элементарно, и не требует привлечения потусторонеего? Ан нет, Вы, как и прочие, хотите видеть негентропию, что бы начать искать демонов, которых нет.
  Нет, в данном, очень простом случае, и пока он не будет понят, бесполезно начинать разборки с самыми интересными вещами, которые происходят на уровне взаимодействия триады ДНК, РНК, белок. А там "демоны" будут поджидать на каждом шагу и с ними придется бороться за счет элементарных знаний.
  Например, там вагоны начнут перевозить грузы без участия паровоза, а батареи нагреваться от холода... И что самое забавное, в нашем социуме подобное происходит на наших глазах, но мы этого не замечаем...

[алексаннндр]

Нет, простите, энтропия листа выросла только потому, что вырос сам лист- но вообще-то лист вырос не просто кучей навоза, так сказать, он вырос упорядоченно, он понизил энтропию даже системы Лист-Гидросфера-Атмосфера.
Не говоря уж о своей собственной.
Вот при сожжении листа- тогда всё вернётся на обычные круги своя, энтропия будет максимальной для смеси данных атомов и молекул при данной температуре.

И на Венере, собственно, через неё всё так же протекает этот поток, способный вращать колесо энергообмена, просто нам пока неизвестно, есть ли там свои энергомашины, способные функционировать при температуре пятьсот градусов Цельсия, но они вполне могут быть, законы физики не запрещают.

[василий андреевич]

  Хорошо, тут своеобычные рассуждения. Раз произошло разупорядочивание потока, то его энтропия выросла, следовательно, на этом фоне допустимо упорядочивание системы, а потому лист понизил свою энтропию. Но лист не понижал своей энтропии, он как был со своим порядком, так с ним и остался. Но в листе появились дополнительные элементы под общим названием дополнительное теплосодержание (энтальпия). Ее и надо считать влоб. А если хотите детальнее, то у листа возросла вариабельность с новыми элементами, что уже необходимо считать по вероятностной формуле Больцмана. А это крайне затруднительно, потому ограничиваются понятием энтальпии.
  И уж совсем абсурдно говорить о понижении энтропии Лист-Гидросфера-Атмосфера. Да еще без разборок до-после.

  Вот Вам элементарная задачка. Стакан воды. Вы берете ложечку и раскручиваете воду. Можно ли говорить о энтропии водоворота хоть что определенное?

[алексаннндр]

Думается, энтропия водоворота ниже энтропии неводоворота.
В листе мы ничего не раскручиваем, мы строим его из неокисленной органики, которую производим, если угодно, из окисленной органики, ну это уже неорганические вещества, углекислый газ и вода.
Окисленная органика имеет более высокую энтропию, чем неокисленная.

[Cow]

Вот Вам элементарная задачка. Стакан воды. Вы берете ложечку и раскручиваете воду. Можно ли говорить о энтропии водоворота хоть что определенное.

Юмор в том, что если сделать дырку в стакане, то тоже образуется водоворот. Спонтанно. Эти процессы постоянно идут в природе. Проще всего образование спиралей наблюдать на дровах в печке. Ну можно и на галактики поглазеть.
Полагаю, природе просто лишняя энтропия без надобности и образованием спиралей, водоворотов и т.п. её нарастание по простому минимизируется.

[Evol]

Дырка в стакане тоже "спонтанно" образуется?
И поясните, наконец, что есть "лишняя" энтропия? Я про такую ничего не читал, просветите, пожалуйста.

[ArefievPV]

Прокомментирую. Пусть это даже будет звучать как абсурд...

Вот Вам элементарная задачка. Стакан воды. Вы берете ложечку и раскручиваете воду. Можно ли говорить о энтропии водоворота хоть что определенное.

Юмор в том, что если сделать дырку в стакане, то тоже образуется водоворот. Спонтанно. Эти процессы постоянно идут в природе. Проще всего образование спиралей наблюдать на дровах в печке. Ну можно и на галактики поглазеть.
Полагаю, природе просто лишняя энтропия без надобности и образованием спиралей, водоворотов и т.п. её нарастание по простому минимизируется.

При переходе системы из одного состояния в другое всегда возникают упорядоченные процессы внутри этой системы. Те же водовороты, торнадо, вихри...

Что характерно, такие упорядоченные процессы возникают внутри системы на границах областей с разной плотностью энтропии. Типа, когда происходит «переток энтропии» между областями.

Кому не нравится словосочетание: «переток энтропии», можно обозвать «перетоком тепла» или «перетоком энергии»...

И трактовать такое можно двояко:

1.Именно эти процессы и направлены на выравнивание плотностей энтропии между соседними областями. Типа, они и являются причиной выравнивания плотностей энтропии.
2.Или наоборот, причиной появления таких упорядоченных процессов на границах областей является разность удельных плотностей данных областей.

Дырка в стакане тоже "спонтанно" образуется?
И поясните, наконец, что есть "лишняя" энтропия? Я про такую ничего не читал, просветите, пожалуйста.

А создание дырки будет аналогично разрушению границы между областями и, как следствие, приведёт к возникновению упорядоченного процесса...

Ну, а «лишней» энтропией будет та, которая «перетекает»... То бишь, в одной области энтропии больше, а в другой меньше – вот «лишняя» и «перетечёт»...

[Evol]

То, что "будет" - понятно. Я же о произвольности ее возникновения. Это результат работы?

[Evol]

А с "перетечет" вообще подвох. Второй закон из какой теории следует?

[василий андреевич]

  Вот так мы все и запутываемся. А когда не получается "распутаться", просто объявляем, что жизнь антиэнтропийна, а потому невозможна без внешнего управления. Тогда как антиэнтропийно то, что подразумеваем под весьма спорным понятием - усложнение.
  Действительно, что бы собрать отдельные элементы в конструкцию, требуется производство внешней работы, а всякая работа связана с обесцениванием энергии. Потому и слышим от Хокинга, что жизнь есть случайное обстоятельство в случайном уголке Вселенной, идущей к року тепловой смерти. Вот и шагают в разные стороны эволюция косного, как например, деградация Солнца, и эволюция жизни как прогресс самоупорядочиваний.
  Не может быть у энтропии ни плотности, ни излишков. Берем водоворот в стакане. В самом общем виде в водовороте участвуют частицы, пребывающие и в состоянии упорядоченного поступательного движения, и в состоянии неупорядоченного колебательного движения. Если вместе с потоком пустить маленький градусник, то он покажет температуру только неупорядоченного движения.
  Теперь перенесем стакан с водоворотом в сосуд Дюара, и дадим потоку самопроизвольно остановиться за счет трения о стенки. Показание термометра вырастет за счет того, что порядок естественным образом перешел в тепло. И этот переход состоится только так, что приращение тепла будет больше приращения температуры.
  Никакого перетекания энтропии. Только самопроизвольный переход порядка в беспорядок. При самом переходе все разговоры о энтропии не имеют смысла, так теряют смысл работа, тепло, температура.

  Когда у нас есть кусок угля с этикеткой о его калорийности, то это не значит, что калории содержатся в куске, но при сжигании/окислении можно получить калории в форме тепла. А уже переводом этого тепла через тепловую машину к холодильнику можно получить калории в форме работы/порядка. И энтропию можно считать не по наличию порядка, а по наличию начального беспорядка в газах сожженного угля и газах в холодильнике.

  Водоворот в открытом океане или атмосфере очень интересное образование, похожее на жизнь в способности к самоорганизации. Представим, воду на поверхности как смесь легких молекул и массивных примесей. По закону сохранения импульса после многократных соударений легкие молекулы обретут большую скорость, нежели массивные. Если будет хоть малейший случайный вихрик, то легкие молекулы выстроятся вдоль движения с большим радиусом, а массивные будут тяготеть к эпицентру. И вихрь будет разворачиваться в масштабный круговорот до тех пор, пока в эпицентре будут идти передача кинетики от массивных частиц к легким.
  Но это перераспределение означает, что на внешних окраинах водоворота, где движение затихает, происходит перераспределение порядка в хаос и, как следствие, рост температуры. Т.е. в эпицентре температура ниже, чем на окраине.
  Таким образом, становится совершенно очевидно, что об энтропии круговорота судить бессмысленно. Потому что круговорот совершает работу по температурному разделению на потенциальные нагреватели и холодильник. Самоочевидно, что условный холодильник легче принимает тепло из среды, но перераспределяет это тепло к окраинам. И самоочевидно же, что такое перераспределение не может быть бесконечным, обязательно есть предел, когда водоворот придет к разрушению с выделением значительной неупорядоченной энергии в атмосферу, организуя в ней циклонические потоки.

  Еще раз, необходимо очень чутко улавливать, где работа, а где ее антипод - тепло. Есть работа - нет возможности судить о энтропии. Закончилась работа, можно приступать к вычислению энтропии до и после работы.