1. Взаимосвязь между процессами обмена веществ и энергии в организме. Термодинамическая система

Процессы жизнедеятельности на Земле обусловлены в значительной мере накоплением солнечной энергии в биогенных веществах (белках, жирах, углеводах) и последующими превращениями этих веществ в живых организмах с выделением энергии.

Работы А. М. Лавуазье (1743-1794) и П. С. Лапласа (1749 1827) прямыми калориметрическими измерениями показали, что энергия, выделяемая в процессе жизнедеятельности, определяется окислением продуктов питания кислородом воздуха, вдыхаемого животными.

С развитием в XIX-XX вв. термодинамики стало возможно количественно рассчитывать превращение энергии в биохимических реакциях и предсказывать их направление. Термодинамический метод основан на ряде строгих понятий: "система", "состояние системы", "внутренняя энергия системы", "функция состояния системы".

Термодинамической системой называется всякий объект природы, состоящий из достаточно большого числа молекул (структурных единиц) и отделенный от других объектов природы реальной или воображаемой граничной поверхностью (границей раздела).

Объекты природы, не входящие в систему, называются средой.

Наиболее общими характеристиками систем являются т - масса вещества, содержащегося в системе, и Е - внутренняя энергия системы. Масса вещества системы определяется совокупностью масс молекул, из которых она состоит. Внутренняя энергия системы представляет собой сумму энергий теплового движения молекул и энергии взаимодействия между ними.

Системы по характеру обмена веществом и энергией с окружающей средой подразделяют на три типа: изолированные, закрытые и открытые.

Изолированной системой называется такая система, которая не обменивается со средой ни веществом, ни энергией (Δm = 0, ΔE = 0). Закрытой системой называется такая система, которая не обменивается со средой веществом, но может обмениваться энергией (Δm = 0, ΔE^ 0).

Обмен энергии может осуществляться передачей теплоты или совершением работы.

Открытой системой называется такая система, которая может обмениваться со средой как веществом, так и энергией (Δm ≠ 0, ΔE ≠ 0).

Важным примером открытой системы является живая клетка. Системы в зависимости от агрегатного состояния вещества, из которого они состоят, подразделяют на гомогенные и гетерогенные.

В гомогенной системе отсутствуют резкие изменения физических и химических свойств при переходе от одних областей системы к другим. Примером такой системы может служить плазма крови, представляющая собой раствор различных биогенных веществ.

Гетерогенная система состоит из двух или более гомогенных частей. Примером гетерогенной системы является цельная кровь, т. е. плазма с клетками - эритроцитами и лейкоцитами.

Авторы: Дроздова М.В., Дроздов

>> Вперед: Первое начало термодинамики. Понятия, характеризующие систему

Рекомендуем интересные статьи раздела Конспекты лекций, шпаргалки:

▪ Маркетинг. Шпаргалка

▪ Психология труда. Конспект лекций

▪ Информатика. Конспект лекций

Смотрите другие статьи раздела Конспекты лекций, шпаргалки.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Донорское сердце способно быстро перенимать биологический возраст реципиента 12.10.2026

Возраст органов определяется не только количеством прожитых лет. На молекулярном уровне ткани могут стареть с разной скоростью, а после пересадки, как показывают новые эксперименты, их биологические характеристики способны заметно меняться под воздействием организма, в который они попадают. Исследователи из Бостона обнаружили, что молодые донорские сердца после трансплантации довольно быстро приобретают признаки биологического возраста реципиента, тогда как более старые органы могут, напротив, демонстрировать признаки омоложения. Чтобы оценить эти изменения, ученые применили три так называемых "часа старения" - молекулярных инструмента, позволяющих приблизительно определять биологический возраст клеток и тканей. В отличие от обычного календарного возраста, такие показатели отражают состояние организма на уровне определенных молекулярных изменений. Именно их анализ позволил специалистам проследить, как меняются пересаженные сердца спустя несколько месяцев после операции. Основные ...>>

Samsung Galaxy Buds On: клипсы с искусственным интеллектом вместо внутриканальных наушников 12.10.2026

Беспроводные наушники превратились в одно из самых привычных персональных электронных устройств, однако их конструкция по-прежнему во многом определяется необходимостью размещать излучатель внутри или непосредственно у слухового канала. Компания Samsung решила попробовать другой подход. Представленная модель Galaxy Buds On получила формат наушников-клипсов, которые закрепляются непосредственно на ухе и оставляют слуховой канал открытым. Samsung позиционирует новинку как устройство для продолжительного ношения, тренировок и прогулок, а также для ситуаций, когда пользователю важно одновременно слушать музыку и не терять связь с окружающей обстановкой. В отличие от традиционных внутриканальных моделей, Galaxy Buds On практически не изолируют человека от внешнего мира. При этом речь идет не об экспериментальном прототипе или утечке: официальная информация об устройстве уже опубликована в Samsung Newsroom. Открытая конструкция имеет и очевидный недостаток - добиться такой же глубины н ...>>

Ферроэлектрики научились выдерживать более 10 миллиардов циклов перезаписи 11.10.2026

Энергонезависимая память должна не только быстро записывать и сохранять информацию без постоянного питания, но и выдерживать огромное количество циклов перезаписи. Одним из перспективных вариантов такой технологии считаются ферроэлектрические материалы, однако их практическое применение долгое время ограничивалось сравнительно быстрым разрушением. Исследователям удалось установить механизм этого процесса на атомном уровне и предложить способ, который значительно увеличивает срок службы таких материалов. Работу выполнила группа ученых из Университета электронной науки и техники Сианя (Xidian University) совместно с коллегами из Гонконгского университета и Фуданского университета. Особый интерес специалистов вызвали ферроэлектрики со структурой вюрцита, в частности нитрид алюминия-скандия (AlScN). Эти материалы способны сохранять информацию благодаря изменению направления электрической поляризации на атомном уровне и хорошо совместимы с современными технологиями производства микросхем ...>>

Случайная новость из Архива ИБП Vertiv Edge Lithium-Ion 18.10.2021 Компания Vertiv объявила о выходе на рынок однофазных источников бесперебойного питания (ИБП) с литий-ионными аккумуляторами. Благодаря более низким требованиям к техническому обслуживанию литий-ионные аккумуляторы могут использоваться там, где IT-поддержка ограничена. По сравнению со свинцово-кислотными батареями с клапанным регулированием (VRLA) срок службы литий-ионных аккумуляторов больше в 3 раза, что уменьшает совокупную стоимость владения. Кроме того, они работают с большей эффективностью при более высоких температурах, меньше и легче по размеру, а также обеспечивают более длительное время работы, чем аккумуляторы VRLA, используемые для ИБП такой мощности. Семейство ИБП Vertiv Edge с литий-ионными аккумуляторами обеспечивает до 10 минут резервного питания при полной нагрузке против 4-5 минут стандартных ИБП с VRLA-аккумуляторами. ИБП Vertiv Edge с литий-ионными аккумуляторами отлично подходит для периферийных вычислительных узлов, а также для применения в таких отраслях, как здравоохранение, банковская сфера, образование, розничная торговля и государственное управление. Решение поставляется со стандартной пятилетней гарантией на электронику и аккумулятор. Систему можно интегрировать в стойку Vertiv VR Rack, что позволяет получить стандартизированное решение для IT-инфраструктуры, которое можно легко развернуть на различных площадках периферийных вычислений. Продукты линейки ИБП Vertiv Edge с литий-ионными аккумуляторами совместимы с программным обеспечением Vertiv Power Insight, которое можно бесплатно скачать на сайте производителя. Vertiv Power Insight позволяет пользователям контролировать до 100 стоечных блоков распределения питания (rPDU) и систем ИБП с защитой для отдельных и виртуальных серверов при отключении питания. Обновленное решение Vertiv Power Insight включает в себя подключаемый модуль VMware vCenter для оптимизации управления питанием и доступности.

Другие интересные новости:

▪ Овцы-сеятели

▪ Клыкач дальнего плавания

▪ Где мозгу щекотно

▪ Пилюли антирадина

▪ Термопаста с ароматом зеленого яблока

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Микроконтроллеры. Подборка статей

▪ статья Что и требовалось доказать. Крылатое выражение

▪ статья Какой вопрос задавала Сфинкс проходящим фиванцам и кто ее научил этому вопросу? Подробный ответ

▪ статья Накачивание велосипедной камеры. Личный транспорт

▪ статья Сдвоенный быстродействующий высоковольтный оптрон с ТТЛ-выходом. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья УКВ-приставка к приемнику ВЭФ-12. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026