Внутри организма за счет необратимых биохимических процессов

(diS) и обмена (deS) энтропии с окружающей средой.

dS = diS + deS

Формулировка второго закона термодинамики для живых орга-

низмов: скорость изменения энтропии в организме равна алгебраи-

Ческой сумме производства энтропии внутри организма и скорости

Поступления энтропии из среды в организм.

Уравнение второго начала термодинамики для открытых систем

следующее:

dS/dt = diS/dt + deS/dt

где dS/dt - скорость изменения энтропии в организме; diS/dt - ско-

рость производства энтропии внутри организма; deS/dt - скорость

Обмена энтропией между организмом и окружающей средой.

Увеличение энтропии в необратимых процессах отражает лишь

Наиболее вероятное их протекание. Этот закон соблюдается особенно

Точно для макроскопических систем с большим количеством компонен-

Тов.

Теорема Пригожина

И.Пригожий (1946) на основе изучения открытых систем сфор-

мулировал основное свойство стационарного состояния: в стацио-

Нарном состоянии при фиксированных внешних параметрах скоро-

Сть продукции энтропии в открытой системе, обусловленная проте-

Канием необратимых процессов, постоянна во времени и минималь-

на по величине:

(2.28)

Таким образом, согласно теореме Пригожина стационарное со-

Стояние характеризуется минимальным рассеянием энергии. Усло-

Вия стационарного процесса оказываются эквивалентными услови-

Ям минимума прироста энтропии. Кроме того, открытые системы

Должны находиться в частично-равновесном состоянии, при котором

Процессы их обмена с окружающей средой протекают равновесным

Образом.По теореме Пригожина для поддержания стационарного состоя-

Ния тратится некоторое количество энергии, причем в каждом слу-

Чае самое минимальное. При этом энтропия возрастает с

Минимальной скоростью. Принцип минимума прироста энтропии

Представляет собой количественный критерий для определения об-

Щего направления самопроизвольных изменений в открытой систе-

Ме, т.е. количественный критерий эволюции открытых систем. На

Основе изменения величин прироста энтропии можно предсказать

Переход системы в конечное стационарное состояние, если эти про-

Цессы протекают вблизи равновесия.

Принцип Ле-Шателье

Биологические системы обладают способностью к саморегуляции (уста-

Новление наиболее экономичных, наиболее надежных уровней в ра-

Боте живых организмов). Это положение впервые было сформули-

Ровано в работе Ле-Шателье.

Всякая система, находящаяся в состоянии химического равнове-

Сия и отклонившаяся от этого состояния под воздействием внешнего