Второе начало термодинамики и неоднородные системы: приложения к космологии и биофизике

Рассмотрены физические следствия существования решений уравнений Навье-Стокса, описывающих течение вязкой сжимаемой жидкости и характеризующихся разрывом теплового потока вдоль некоторой поверхности (перегородка, мембрана). Показано, что разрыв теплового потока ведет к появлению некоторой силы, учет которой необходим для правильной трактовки второго начала термодинамики в конкретных физических процессах. Найдена связь величины скачка теплового потока со значением этой силы. Данный эффект иначе может быть выражен в виде соотношения между плотностью массы и энтропии единицы массы разделяемого вещества. Рассмотрены различные физические системы описываемого типа: системы, испытывающие фазовый переход первого рода, системы с полупроницаемыми перегородками, в том числе и биологические системы. Приведены конкретные примеры приложения результатов к космологическим и биологическим задачам.