Энтропия и критерий технического прогресса

Введем понятие энтропии, под которым будем понимать энтропию с обратным знаком, чтобы привести в соответствие повышение качества энергии с ростом негэнтропии. Энтропия же при этом уменьшается с повышением качества энергии.

Одним из объективных факторов оценки развитого общества является потребление энергии на душу населения. Воспользуемся общим подходом, развитом в [3, 4] и связывающим неэнтропию с критерием технического прогресса.

Считаем, что за время Δt обществом использовано Δ Е₁ энергии. Введем критерий К₁ который оценивает энергопотребление общества за период Δ t:

(21)

Естественно, что критерий K₁ (t) характеризует развитие общества только по одному критерию - энергопотреблению.

В развитом обществе коэффициент полезного действия ŋ₁ (t)) при использовании энергии будет выше. Тогда критерий технического прогресса K (t) запишем в виде:

(22)

С учетом состояния имеющихся в окружающей природной среде источников энергии E₂ (t) за этот период критерий технического прогресса запишем в виде:

( 23)

Учитывая актуальность использования энергии в важных, общественно полезных сферах жизнедеятельности, необходимо ввести еще один коэффициент - "социально-полезный" КПД ₂ (t). Тогда (23) запишем в виде:

( 24)

Затем в выражении (24), заменив энергию на негэнтропию, получаем:

, (25)

где - затраченное (использованное) количество негэнтропии; S₂ (t) - реально доступные за время запасы негэнтропии.

Безусловно, критерий технического прогресса К₅ (t) можно уточнять, учитывая различные факторы жизнедеятельности. Однако из (25) видны степени технического уровня, истощение природных ресурсов и загрязнения окружающей природы среды.

Расход негэнтропии в единицу времени в выражении (25) представляет собой величину, близкую к производной внутренней энтропии S₁ открытой термодинамической системы. Выражение (25) в общем виде может оценивать запасы природного топлива, материалов и других ресурсов, степень загрязнения окружающей среды с учетом реально доступных запасов негэнтропии S₂ (t). Эти запасы постоянно убывают, причем в ряде случаев значительно быстрее, чем скорость восстановления окружающей природной среды.

При этом можно допустить скачкообразный рост негэнтропии за счет качественного скачка в миропонимании, мощного прорыва в техническом прогрессе, каким является ядерная энергетика. Научно-технические достижения в части утилизации отходов и освобождения от тепловых загрязнений также могут способствовать росту негэнтропии.

Библиография

1. Базаров И.П. термодинамика: учеб. для. вузов. - 4-е изд., перераб. и доп. - М.: Высш. Шк., 1991. - 376 с.: ил.

2. Бордовский Г.А., Бурсиан Э.В. Б.82. общая физика: курс лекций с компъютерной поддержкой: Учеб. пособие для студ. Высш. Учеб. заведений: В 2 Т. - М: Издательство Владос-пресс, 2001. - Т.1. - 240с.: ил.

3. Гершензон Е.М. и др. Г37 Молекулярная физика: учеб. пособие для студ. Высш. Пед. Учеб. заведений /Е.М. Гершензон, И.Н. Малов, А.М. Мансуров. - М.: Издательский центр "Академия", 2000. - 272 с.

4. Кричевский И.Р., Петрянов И.В. К828 Термодинамика для многих. М., "Педагогика", 1975., 160с с ил. (библиотечка Детской энциклопедии "Ученые - школьнику")

5. Куклев Ю.И. к.89. Физическая экология: Учеб. пособие. - М.: Высшая школа, 2001. - 357 с.: ил.