Владимир Петров - Биология и законы развития техники

Масса вещества, поступающего в замкнутую систему, либо накапливается в ней, либо покидает ее, т.е. масса поступающего в систему вещества минус масса выходящего из системы вещества равна массе накапливаемого в системе вещества.

Закон сохранения массы ТС

Масса вещества, поступающего в замкнутую систему, либо накапливается в ней, либо покидает ее, т. е. масса поступающего в систему вещества минус масса выходящего из системы вещества равна массе накапливаемого в системе вещества.

Количество живого вещества биосферы (для данного геологического периода) есть константа.

В ТС не найдено соответствие

Первый закон термодинамики

При всех изменениях, происходящих в изолированной системе, общая энергия системы остается постоянной. Другая формулировка: при всех макроскопических химических и физических процессах энергия не создается и не исчезает (не разрушается), а только переходит из одной формы в другую.

Закон сохранения энергии в ТС

Первый закон термодинамики

При всех изменениях, происходящих в изолированной системе, общая энергия системы остается постоянной. Другая формулировка: при всех макроскопических химических и физических процессах энергия не создается и не исчезает (не разрушается), а только переходит из одной формы в другую.

С течением времени при получении полезной продукции и/или информации из природных систем на ее единицу затрачивается все большее количество энергии.

Закон снижения энергетической эффективности производства ТС

С течением времени при получении полезной продукции и/или информации из технических систем на ее единицу производства затрачивается все большее количество энергии.

В процессе накопления или использования энергии часть ее рассеивается (обесценивается, т.е. становится энтропичной), теряя способность производить работу.

Закон деградации качества энергии ТС

В процессе накопления или использования энергии часть ее рассеивается (обесценивается, т.е. становится энтропичной), теряя способность производить работу.

Организм непосредственно взаимодействует с окружающей средой, поэтому их можно рассматривать как открытые системы. Стационарное состояние в них поддерживается потому, что открытые системы непрерывно получают свободную энергию из внешней среды в количестве, компенсирующем ее уменьшение в системе.

Открытые ТС.

Технические системы непосредственно взаимодействуют с окружающей средой, поэтому их можно рассматривать как открытые системы. Стационарное состояние в них поддерживается потому, что открытые системы непрерывно получают свободную энергию из внешней среды в количестве, компенсирующем ее уменьшение в системе.

Среднемаксимальный переход с одного трофического уровня экологической пирамиды на другой 10% (от 7 до 17) энергии (или вещества в энергетическом выражении), как правило, не ведет к неблагоприятным для экосистемы (и теряющего энергию трофического уровня) последствиям.

Условия вывода технической системы из равновесия

Собрать информациюпо изменениям в ТС веществ, энергии и информации. Каков процент, пока не выяснено.

Изменение энергии природной системы в среднем на 1% (от 0,3 до единицы процентов) выводит систему из статического (равновесного) состояния.

Условия вывода технической системы из равновесия

Собрать информацию. Каков процент, пока не выяснено.

В биологии не найден.

Закон необходимой избыточности ТС.

(Правило Парето)

20% систем выполняют 80% работы. В связи с этим при проектировании систем необходимо учитывать, что для выполнения (осуществления) какой-либо работы, кроме основных систем, необходимо еще приблизительно 80% вспомогательных систем, причем они, как правило, выполняют только 20% основной работы. В соответствии с этим и расход энергии на основной системе — 20%, 80% — на вспомогательных.

Все связано со всем. Все должно куда-то деваться. Природа знает лучше. Ничего не делается даром.

Закон системности, целостности ТС.

При разработке технической системы необходимо учитывать ее влияние на надсистему и окружающую среду, и обратное воздействие надсистемы и окружающей среды на систему.

Вид организмов может существовать до тех пор и постольку, поскольку окружающая его природная среда соответствует генетическим возможностям приспособления этого вида к ее колебаниям. Каждый вид возник в определенной среде, и дальнейшее его существование возможно лишь в ней. Резкое изменение среды жизни может привести к тому, что генетические возможности вида окажутся недостаточными и для приспособления к новым условиям жизни. В связи с этим коренные преобразования природы человеком опасны для ныне существующих видов, в том числе для самого человека, также представляющего собой хотя и особый, но биологический вид.

Закон соответствия технической системы условиям среды, в которой она работает.

ТС должна создаваться для определенной среды, в которой она работает.

Изменение среды работы ТС может привести к изменению эффективности ее работы или к неработоспособности. Возможно, что и ТС будет вредно действовать на среду.

Между живыми организмами и окружающей их средой существуют тесные взаимоотношения, взаимозависимости и взаимовлияния, обусловливающие их диалектическое единство. Постоянный обмен веществом, энергией и информацией между организмом и средой материализует и делает пластичным такое единство. Биологические системы на любом иерархическом уровне являются открытыми системами, они получают для своего существования из окружающей среды вещества (химические элементы), энергию (солнечную и химическую) и информацию и отдают в окружающую среду трансформированные вещества, энергию и информацию, таким образом, активно воздействуя (количественно) на нее, изменяя ее. В системе организм — среда наиболее активным является организм (живое вещество) — закономерность, впервые показанная и сформулированная (в форме биогеохимических принципов) В. И. Вернадским. Единство организм — среда представляет собой один из фундаментальных аспектов уникальности биологической формы движения материи. Закон лежит в основе познания функционирования биосферы, являющегося теоретическим и практическим фундаментом экологии.