Семинар №4 Тақырыбы: Термодинамика заңдарының биологиялық жүйелер үшін қолданылу мүмкіндіктері Тексерген : Қайрат Б.Қ
жүктеу/скачать 3,56 Mb.
|
- Бұл бет үшін навигация:
- Термодинамиканың екінші заңы
| Тура калориметрия (организмнен бөлінетін жылуды тура өлшеу)
Жанама калориметрия (организмнің жылу өндіруін газ алмасу бойынша өлшеу) 1,2 – су температурасын өлшеуге арналған термометр; 3 – суға арналған бак; 4 – тамақ беруге арналған терезе; 5 – камерадан ауаны соратын насос; 6,8 – суды сіңіруге арналған күкірт қышқылы құйылған бактар; 7 – CO2 сіңіруге арналған әк толтырылған бак; 9 – камерадағы қысымды тұрақты ұстап тұруға арналған түтік; 10 – О2 беретін баллон; 11 – газды сағат К – камера; Б – оттегі баллоны; Н – камерадағы ауаны соратын матор; З – жылантәрізді ауаны салқындатқыш түтік; Щ – СО2 сіңіруге арналған сілті құйылған түтік; В – су буын сіңіруге арналған кальций хлориді бар баллон; Т - термометр Гельмгольцтің F бос қуаты Бұл күй функциясы мына өрнекпен анықталады: F = U - TS Егер бұл жүйенің бастапқы күйі теңсіздік қалпында болса, бастапқы күйдегі F мəні мен тепе-теңдік жағдайындағы F-тің ең төменгі мəні арасындағы айырма жүйе тұрақты температура жағдайында жүзеге асыра алатын жұмыстың ең үлкен көлемін анықтайды. Гиббстің G бос қуаты Бұл күй функциясы былайша көрініс табады: G = H – TS Биологиялық құбылулардың көпшілігі температура да, қысым да тұрақты мəндерге, яғни dp=0 жəне dT=0 мəндеріне сүйенген жағдайда жүзеге асады. Мұндай жағдайларда Гиббстің бос қуатының өзгерісі келесі түрге енеді: dG = −δW ' Егер жүйенің бастапқы күйі теңсіздік қалпында болса, онда бастапқы күйдегі G бос қуаты мен тепе-теңдік жағдайындағы G-дің айырмасы жүйе тепе-теңдік күйге көшкенде алуға болатын жұмыстың W’ ең үлкен көлемін береді. Термодинамиканың екінші заңы Қуаттың сақталу жəне құбылу заңы ашылғанға дейін жылу туралы ілімнің дамуындағы маңызды оқиға, жаңалық 1824 жылы француз инженері жəне физигі С. Карноның «Оттың қозғаушы күші туралы жəне осы күшті дамытуға қабілетті машиналар туралы ойлар» атты еңбегінің жарық көруі болды. Назар аударайық: Карноның идеалды цикліндегі барлық процестер квазистатикалық тұрғыдан өтуі тиіс. Карноның ілімі бойынша, жылу машинасы жылу температурасы мейлінше жоғары нүктеден температурасы мейлінше төмен нүктеге көшетіндей болса ғана жұмыс жүргізе алады. Кейінірек Р. Клаузиус осы негізде «жылу суық денеден ыстық денеге өздігінен көше алмайды» деген ережені қалыптастырды. Карно теориясының маңызды бөлігі идеалды жылу машинасы туралы жəне кейінірек жүргізілген төрт үдерістен – екі изотермикалық жəне екі адиабатикалық үдерістен тұратын идеалдандырылған айналмалы үдеріс туралы ұғымдарды енгізуі болады. Қазіргі таңда Карноның идеалды циклі ретінде белгілі бұл цикл пайдалы əрекеттің айналмалы үдерісті жүзеге асырушы жұмыс істеп тұрған дененің табиғатына емес, жылытқыштың температурасы (Т1) мен тоңазытқыштың температурасына (Т2 ) ғана тəуелді жоғарғы коэффициентінің талабын қанағаттандырды: жүктеу/скачать 3,56 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|