Международный союз охраны природы

Так же и рост живых существ определенным образом связан с питанием и обменом веществ. При прочих равных условиях их существование обусловлено потреблением определенного количества пищи, при недостатке которой они гибнут. Больше или меньше пищи они потребляют – значит, больше или меньше энергия подвода к ним питательных веществ, которая определяет в принципе их существование.

Проявление принципа устойчивости–энергоподвижности и контактно-соударительного закона в саморазвитии человеческого общества будет показана ниже.

4.3. Поверхностный слой воды как универсальный регулятор обмена веществ сквозь микропористые среды Земли

Как известно, жизнь на Земле невозможна без воды. При этом огромную роль играет поверхностный слой воды, имеющий, по оценкам ученых, толщину от нескольких до 100 и более диаметров молекул. Этот слой создает поверхностное натяжение жидкости, которое проявляется, например, в стягивании жидкости в овальные капли, способные лежать или катиться по твердой поверхности. Б.В.Дерягин открыл свойство этого слоя, названное расклинивающим давлением; его можно, например, наблюдать, когда две капли масла, плавающие на поверхности воды, при сближении не сразу сливаются в одну, а сначала деформируются, контактируя вдоль тонкой водной поверхностной пленки, которая до некоторого предела препятствует их слиянию. Известны также так называемые нерастворяющие свойства поверхностного слоя, или диффузность, когда в этом слое содержится пониженная концентрация растворенных веществ по сравнению с концентрацией в объеме жидкости. Также известно, что поверхностный слой жидкости находится в разуплотненном состоянии по сравнению с остальным объемом жидкости, т.е. расстояние между молекулами в нем несколько больше.

Мной выдвинута гипотеза о существовании двух новых свойств поверхностного слоя жидкости, проявляющихся в микропорах молекулярных размеров – микропородиффузионный каталитический эффект (МДК-эффект) и давление разуплотнения этого слоя. Мной также дано принципиально новое объяснение молекулярно-кинетического механизма создания этого слоя. Все это позволяет считать этот слой универсальным регулятором обмена веществ сквозь микропористые среды в живой и неживой природе.

В основе почти всех свойств поверхностного слоя любой жидкости, в частности воды, лежит особенность кинетического теплового движения молекул около его границы с другой фазой – воздухом, стенкой сосуда или другой жидкостью: молекулы, оказавшиеся вблизи этой границы, стремятся ускоренно удалиться от нее, причем чем ближе к границе, тем быстрее. Эту никем ранее не отмечавшуюся особенность сначала рассмотрим на примере поведения газов, свойства которых более просты и понятны, чем свойства жидкостей.

Мной предложено понятие о вероятностном контуре свободного пробега молекулы, под которым подразумевается поверхность, оконтуривающая среднюю вероятную длину свободного пробега каждой молекулы от одной точки пространства до столкновения ее с другими молекулами или стенками вмещающего сосуда (рис. 25). Сопоставим, как изменяется вероятностный контур в объеме газа и у стенки сосуда.

Рис. 25. Вероятностные контуры (фигуры с радиальными линиями) свободного пробега молекулы в объеме газа. Показано на примере последовательных стадий выравнивания градиента давления (и концентрации) с начального момента снятия перегородки, разделяющей газ при разных давлениях в сосуде, до полного выравнивания градиента давлений. Стрелками показано направление ориентированного движения молекул

Если в закрытом сосуде все молекулы газа распределяются равномерно, т.е. находятся в условиях одинакового давления, то вероятностный контур каждой молекулы имеет правильную сферическую форму, так как вероятная длина свободного пробега до соударения с соседними молекулами одинакова во все стороны. При различии давления в разных участках сосуда, когда имеется меньшее количество молекул в направлении пониженного давления, вероятностный контур приобретает асимметричную конфигурацию. Если существуют различия в давлении на границе между двумя частями газа, разделенными перегородкой, то в начальный момент после удаления этой перегородки вероятностный контур имеет конфигурацию двух соединенных полусфер – большего и меньшего диаметра. Когда давление газов в сосуде начнет выравниваться и обладать определенным градиентом, вероятностный контур приобретает конфигурацию, среднюю между этой фигурой и полной сферой, т.е. будет соответствовать асимметричному эллипсоиду вращения, в котором центр смещен в сторону более плотного газа. Это связано с тем, что молекулы до соударения с соседними совершают более длительный пробег в сторону более разряженного газа, так как здесь молекулы более удалены друг от друга, чем в обратном направлении. Следовательно, каждая молекула, совершающая более длительный пробег в сторону меньшей плотности (т.е. концентрации) и благодаря этому дальше уходящая от исходной точки, задерживается на этой стороне более длительное время, чем на противоположной, и поэтому перемещается в эту сторону. Следует учитывать, что молекулы при обычных давлениях в основном находятся в свободном полете и на собственно соударения затрачивают менее 1/1000 времени. Именно различие в длине свободного пробега каждой молекулы и является непосредственной причиной движения газа в целом в сторону пониженного давления.

Страницы: 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56