伯纳对流花样

王朝百科·作者佚名  2010-03-18
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定义关于简单形态耗散结构的的自组织的一个著名实验。

把盛于一平底容器的液体从底部均匀加热,温度较小时没有对流,热量仅靠传导方式传递。当温度增加到某一特定值时,对流突然发生了,从上俯视形成很有规则的正六角形,这个对流实验现象称为伯纳对流花样。在这个对流结构中,中心温度高的液体往上流,边缘液体往下流,是一种规则秩序的动态结构。

涉及原理对流开始前液体是一种稳定态。按照热力学第二定律,任何一个平衡状态都会耗散热量趋于热平衡。熵会随时间增加,因此系统的走向会趋向越发无序。但是外部的热传导使液体不处于平衡态,当温度达到临界值时,系统会自组织出现一种自稳态。也就是其他系统的熵增补偿了液体的熵减。

 
 
 
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