Земята с живата и неживата природа е огромна независим екосистема, в която трябва да се грижи за своето състояние, в състояние да се гарантира съществуването на живот. Това изисква да има, на първо място, на източниците, които ще бъдат увеличаването на ентропията в системата "Земята - Пространство" чрез намаляване на ентропията в ноосферата, на второ място, необходимостта от начините да се отървем от отпадъците на човешката цивилизация. Най-важният източник на енергия с ниска стойност ентропията е слънчевата радиация, която осигурява живот активност на биосферата, по време на различни не-равновесни процеси, включително фотосинтеза и други биохимични и биофизични реакции.
На дълги вълни топлинното излъчване на земята, плаващи в пространството, носи част от "отпадъци", както ентропия увеличение като неизбежен страничен продукт от много сухоземни процеси на естествени и техногенни произход. Енергийният баланс се запазва. Важното е, че слънчевата енергия е по-ниска ентропия (и по този начин по-високо качество на енергия) от изходящия радиация пространство дължина на вълната от земята, като по-висока ентропия (и следователно по-ниско качество на енергия). С други думи, земята получава енергия от качеството на слънце с ниска ентропия, и изпраща нестандартни емисии пространство с висока ентропия и по този начин "очисти" от излишната ентропия. Последният процес също е важно, тъй като първият процес за производство на висококачествени слънчева радиация. Двете страни все още не са предмет на загриженост: слънчевата радиация е достатъчно за милиони години, и увеличаването на ентропията във Вселената се дължи на получаването на излишната ентропия от човешката дейност е незначителен. Друг въпрос. В резултат на технологичната революция и научно-техническия прогрес е нарушен стабилно равновесие на системата "човек - околна среда". В момента толкова много различни видове замърсяване на биосферата, която изисква специални допълнителни мерки за тяхното обезвреждане. Но, от друга страна, рециклиране изисква енергия и пари. Това води до увеличаване на ентропията в другите области, които доставят енергия и ресурси.
по-добре и по-ефективно използване на слънчевата радиация;
намерите и въвеждане на нови енергийни източници с ниска ентропия.
При първия метод е възможно в близко бъдеще в пространството да се създаде слънчева приемник като съвършен geliobatarey и предава тази енергия към Земята.
Вторият метод може да се използва атомно или слят енергия. В този процес трябва ниско освобождаване ентропията енергия в превръщането на атомните ядра. Въпреки това, с все по-голям ръст на потреблението на енергия (например, 10 2 пъти повече от сега) отново ще се изправи пред проблема за съхранение на радиоактивни отпадъци в огромни количества и изхвърляне на термично замърсяване. отпадъчна топлина от атомни електроцентрали и други източници на енергия ще доведе до значително загряване на атмосферата, хидросферата, литосферата, което е сериозна заплаха, в нарушение на стабилно равновесие.
Нека да изчислите ентропията по отношение на системата за топлинна "земята". Ние приемаме, че падащата слънчева радиация е вътрешна енергия E1 и температура Т2 и разсеяна радиация на Земята в пространството е съответно E2 и T2.
Като цяло, енергията на Земята не се натрупва, така че с известно приближение, можем да предположим, че с E1 = E2 = E и ентропията на света, равен на разликата на падащата слънчева радиация ентропията и разпръснати в космоса на Земята радиация. Ние вярваме, че равновесието на Земята системата на абсолютно черно тяло термодинамична тип. Големината на абсолютната стойност на ентропията е равна на Земята [3, 4]:
Ако приемем, T2 # 63; 6000 К и Т2 # 63; 300 К, като се вземе предвид слънчасване и геометричните размери на Земята, ние имаме:
изч • • г -1 ° С 1 (17)
Като се има предвид, че изразът (17) е под формата:
изч • • г -1 ° С -1. (18)
От (18) се вижда, че по-малките Т2 т.е. дълбоко охлаждане на изходящия радиация от земята в пространството на постоянно качество и количество на слънчевата радиация, толкова по-голяма разлика в ентропията между възможно да се постигне високо качество и ниско качество на слънчева енергия, разсеяна енергия на Земята в пространството. В по-голям разграждане на енергия Е2 Земята разсейвана в пространството под формата на по-дължина на вълната радиация, по-голям брой фотони ще извърши предварително определено количество енергия, тъй като слънчевата радиация инцидент на енергия и честота v1 Е1 има N1 кванти, и плаващи в пространството от емисиите на повърхност с Е2 е енергията на кванти N2. Като се има предвид, че Е1 = Е2 и v1> v2. имаме:
Увеличаване на броя на фотоните в v2 честота N2 Земята растителност допълнително допринася за охлаждане на изходящия радиация, т.е. Температура T2 намалява, но това увеличава увеличението на ентропията във Вселената. Отново стигаме до първоначалното тълкуване. На местно ниво в отделна подсистема може да се постигне плавен намаляване на ентропията, но и за цялата система ще бъде по-piraschenie ентропия. За някои системи най-важната характеристика е термодинамично ентропията на производно по отношение на времето: DSI / DT, където Si - вътрешен ентропията на системата. Чрез тази стойност може да бъде изразена по отношение на динамичното равновесие, еволюционно развитие и устойчиво равновесие. По време на различни производствени процеси, използването на природните ресурси, спрей материали в околната среда, образование под формата на физически, химически и биологични замърсители ентропията на системата "синтетични - среда" се увеличава.Свързани статии