Состояние термодинамических систем. Стационарные состояния в открытых термодинамических системах. Теорема Пригожина. Понятие гомеостаза

Тема

Основные понятия термодинамики: термодинамические системы, термодинамические параметры, термодинамические состояния и процессы, уравнения состояния и ТДС.
Термодинамика о законом.превращения Е. Т системой совок. материальных тел, взаимодействующ. между собой и с окру сред. Темпер. тел – опр.напр. возможного самопроизвольного перехода тепла между телами. P - сила, действующая по нормали к поверхности тела и отнесенную к единице S этой поверхности. Плотн – отношение массы вещества к V занимаемому эти в-ом. P=m/v Удел объем – вел.обратная плотности т.е. отношения объема занятого вещ. к его массе.v=1/p=V/m. В Т сист. меняется пар любого входящего в сис тела, то в сис происходит термодин. процесс. Ур-ние состояния —, связывающее между собой термодинамическиепараметры сис, как t, p, v, хим. потенциал и др. (для внутр Е),(для энтальпии),для энергии Гельмгольца),(для потенциала Гиббса).Процессы: изобарный, изохорный, изотермич.
Первое начало термодинамики и особенности его применения для живых систем. Энергия неравновесных состояний.

перв началТ, термодинам. система мож. Совер. Ра-ту за счёт своей внутр.Е или внеш источников Е. ПНТ объ невозможн существвечного двигателя 1-го рода, который совершал бы A, не черпая Е из какого-либо источника. Сущ I началаТ закл:При сообщении ТС теплоты Q в общем случае происходит изменение внутреннейЕ системы U и система совершает работу А: Q =  U + A Внутрен.Е системы U найд. измеряя A системы в адиабатном процессе (то есть при Q = 0): А _ад = —  U, что определяет U с точностью до некоторой аддитивной постоянной U₀: U = U + U0 Пер начт. утверждает, что U явл. ф. состояния сис, каждое состояние ТС характ.Знач U, независимо от того, каким путём система приведена в данное состояние (в то время как значения Q и А зависят от процесса, приведшего к изменению состояния системы). НЕР про, кот не сопровождаются сост равн. Для этихпроц характ, что разл части сис имеют различные ТП. Р сост - предельным случаем НЕР состояния, если скорость стремится к 0. Теоретически все ТП неравновесными, многие из них можно считать Р с приближением.
Обратимые и необратимые процессы. Второе начало термодинамики и его сущность дл я живых объектов.
ТП является обр, если он может происходить в прямом обратном направлении, если такой пр происходит сначала в прям, а затем в обр напр и сист возвр в исходное состояние, то в окр. ср. и в этой системе не происходит никаких изменений. Если нет - неою.ВНТ: в проц, происх в замкнутой системе, энтропия не убывает. По Кельвину: невозможен круговой процесс единств. результатом кот. явл. превращение теплоты полученной от нагревателя, в эквивалентную ей работу. По Клаузиусу: невозможен круг про единственным результатом кот. явл. передача теплоты от менее нагретого тела к более нагретому.

Состояние термодинамических систем. Стационарные состояния в открытых термодинамических системах. Теорема Пригожина. Понятие гомеостаза.

Равнов сост - состот равн - наз такое состояния ТС, в кот отсутствуют всякие потоки (эн, в-ва, им-са и т.д.), а макроскоп пар сист становившимися и не изменяются во времени.изолированная термод сис.стремится к состоянию термод равн и после его достижения не может самопроизвольно из него выйти.Неравновесное состояние ТС - состояние терм сис-мы, в кот хотя бы один из параметров не имеет опр. значения при неизменных внеш воздействиях. Состояние неравновесия характеризуется неоднородностью распределения t, p, плотн, C компонентов или других макроскопических параметров в отсутствие внешних полей или вращения системы как целого. СС в термодинамике - состояние, в к-ром определяющиеего термодинамич. параметры (напр., темп-ра, хим. потенциал компонент смеси, <массовая скорость) не зависят от времени. С. с. могут быть как равновесными ), так и неравновесными в зависимостиот граничных условий, накладываемых на систему. Неравновесные С. с. возможнылишь в том случае, когда термодинамич. система открыта в отношении процессовпереноса и термодинамич. силы, а следовательно, и термодинамич. потокина границах системы удерживаются постоянными В этом случае вся производимая в системе энтропия отводитсяиз неё в окружающую среду. В том случае, когда кинеткоэф можно считать постоянными, С. с. соответствует мин. производствуэнтропии ТеорПригожина —стационарному состоянию системы (в условиях, препятствующих достижению равновесного состояния) соответствует минимальное производство энтропии. Если таких препятствий нет, то производство энтропии достигает своего абсолютного минимума — нуля Гомеоста́з саморегуляция, способность открытой системы сохранять постоянство своего внут состояния посредством скоординированных реакций, направленных на поддержание динамич. равновесия. Стремление системы воспроизводить себя, восстанавливать утраченное равнов, преодолевать сопрот внеш сре.
Виды энергии, используемые живыми организмами. Источники энергии в организме человека.
Обмен вещ. представляет собой комплекс биохим. и энергетич. процессов, обеспеч. использ. пищ. вещ. для нужд орг. и удовлетворения его потребностей в пластических и энергет. вещ..Белки, жиры, углеводы и другие высокомол. соед. расщепляются в пищ. тракте на более простые низкомол. вещества. Поступая в кровь и ткани, они подвергаются дальнейшим превращениям – аэробному окислению, окислительному фосфорилированию и другим. В процессе этих превращений (наряду с окислением до СО₂ и Н₂О) происходит использование продуктов окисления для синтеза аминокислот и д. важных метаболитов. Т.е. аэробное окисление сочетает в себе элементы распада и синтеза и явл. связующим звеном в обмене белков, жиров, углеводов и др. вещ.. Дых - процесс доставки кислорода (О₂) к клет орг и использ его в биологи окис орган в-в с образованием воды и углекислого газа (СО₂), который выводится в атмосферу. Эффективный газообмен возможен при интеграции и координации ф. разл. органов, кот в совокупности образуют сис дых. Последняя включает следующие подсис: "внешн дыха" (газообв легких, через кожу и слиз об), транс газов кровью (дых.ф. крови и сердечнососудистой системы) и тк. дыхание (процесс биологического окисления в клетке, сопровождающийся поглощением тканями О₂ и выделением СО₂). Как известно в биоэнживых орга имеют знач два осн момента:а) хим.Е запасается путём образования АТФ, сопряжённого с экзергоническими катаболическими реакциями окисления орг. субстратов;б) хим.Е утилизируется путём расщепления АТФ, сопряжённого с эндергоническими реакциями анаболизма и другими проц, треб затр энер.

Поиск по сайту: