![]() Полезное:
Как сделать разговор полезным и приятным
Как сделать объемную звезду своими руками
Как сделать то, что делать не хочется?
Как сделать погремушку
Как сделать так чтобы женщины сами знакомились с вами
Как сделать идею коммерческой
Как сделать хорошую растяжку ног?
Как сделать наш разум здоровым?
Как сделать, чтобы люди обманывали меньше
Вопрос 4. Как сделать так, чтобы вас уважали и ценили?
Как сделать лучше себе и другим людям
Как сделать свидание интересным?
![]() Категории:
АрхитектураАстрономияБиологияГеографияГеологияИнформатикаИскусствоИсторияКулинарияКультураМаркетингМатематикаМедицинаМенеджментОхрана трудаПравоПроизводствоПсихологияРелигияСоциологияСпортТехникаФизикаФилософияХимияЭкологияЭкономикаЭлектроника
![]() |
I-е начало термодинамики
Термодинамика базируется на первом и втором началах (законах). Первое начало термодинамики представляет собой одну из форм записи закона сохранения энергии. Оно было сформулировано независимо друг от друга Ю.Р. Майером (1842г.), Д.П. Джоулем (1843г.) и Г.Л. Гельмгольцем (1847г.). Двое из них (Майер и Гельмгольц) были врачами и закладывали основы термодинамики, рассматривая преобразования энергии как в живой, так и в неживой природе. Смысл первого начала термодинамики сводится к тому, что изменение внутренней энергии системы может произойти только при обмене энергией с окружающей средой. Энергетический обмен между системой и средой осуществляется двумя способами – посредством передачи тепла и путём совершения работы.
Этот вид формул и выражает I начало термодинамики. Q – количество теплоты, переданное системе;
А – работа, совершаемая системой.
В живых организмах формы совершения работы очень разнообразны (Аi). Остановимся на способах совершения работы: - механическая работа dA(l) =Fdl, где F – сила, l – перемещение; - работа расширения газа dA(V) =pdV, где p – давление, V – изменение объёма. - работа переноса заряда, при разности потенциалов - работа переноса работа переноса вещества за счёт осмотического давления - работа, совершаемая при химической реакции dA(
Все эти формулы имеют сходную структуру dA(x)=Xdx A= Используя принятые обозначения, основной закон термодинамики можно записать в виде
То есть количество тепла (Q), полученное системой, определяется изменениями внутренней энергии (DU), а также суммой всех видов работы ( Эту формулу можно считать наиболее общим выражением первого начала термодинамики.
ПРИМЕНЕНИЕ ПЕРВОГО НАЧАЛА ТЕРМОДИНАМИКИ (Различие термодинамических процессов в живой и неживой системах) Классическая форма первого начала термодинамики отображает запросы теплотехники, интенсивно развивающиеся в эпоху открытия этого основного закона. Поэтому эта форма не вполне удобна для биологии, т.к. не отображает сути термодинамических процессов, происходящих в живых системах. В отличие от тепловых машин, живые организмы производят работу не за счёт тепловой энергии, а посредством использования химической энергии пищевых продуктов, усвоенных ими (Wпищи). Поэтому для живой системы Организм гомойотермных животных имеет постоянную температуру, химический состав его в среднем не изменяется, поэтому U=const и DU=0. Учитывая это, предыдущую формулу можно записать так: 0 = Wпищи – Q – A Эта форма наиболее точно отображает первое начало термодинамики для биологических систем. Итак, термодинамические процессы в тепловой машине можно представить схемой (источник энергии на Земле – Солнце) (неживая система) Wc где в биологической системе (живая система) Wc Wc – энергия солнца Wt – энергия топлива Wn– энергия пищи. В живой системе между Wc и последним значением A отсутствует промежуточное звено в форме тепловой энергии, следовательно, КПД живой системы выше, чем у неживой и достигает значения 20-60 %. Таким образом, обмен веществ в организме сопровождается процессами превращения энергии. Обмен энергии и вещества представляет собой единый процесс, лежащий в основе жизнедеятельности. Живой организм расходует химическую энергию всех рабочих процессов, выполняемых в организме, и выделяет избыточное количество тепла (тепловой эффект). Date: 2015-05-09; view: 1443; Нарушение авторских прав |