تعادل ترمودینامیکی از سیستم بیولوژیکی

ترمودینامیک است به نام شاخه ای از فیزیک است که به مطالعه انرژی حرارتی و اصول توزیع آن در سراسر حجم یک ماده یا یک محیط خاص است. این نظام در برخی از اصول جهانی مشترک و با استفاده از داده های تجربی بسیاری از علوم دیگر. تعادل ترمودینامیکی سنگ بنای این حوزه از دانش علمی است.

یکی از ویژگیهای مهم ترین و شاید خاص ترین موجودات زنده توانایی منحصر به فرد خود را به ذخیره سازی انرژی و تبدیل آن به شکل های مختلف است. تعادل ترمودینامیکی - این یک وضعیت سیستم است که پارامترها و ویژگی های آن را نمی توان در طول زمان بدون تاثیر از هر گونه عوامل خارجی تغییر کرده است.

این است که: از لحاظ نظری جدا شده سیستم فیزیکی متشکل از یک یا بیشتر از اشیاء فیزیکی، می توانید به طور نامحدود در یک حالت تعادل باقی می ماند. اگر شما در تعادل ترمودینامیکی را نقض، هر سیستم تمایل به بازگشت به حالت پایدار خود را خود به خود. این یکی از اصول اساسی فیزیک، که در آن بیش از حد در زندگی ما و در طبیعت ساخته شده است.

این ساده ترین است تصور کنید که تعادل ترمودینامیکی یک مثال از چنین یک ویژگی طبیعی انسان است، به عنوان یک فلاسک چای داغ، است که سیستم منزوی ترین. البته، درجه حرارت را در هر نقطه ای از این ماده (در این مورد - چای) خواهد بود که همان. اما اگر در یک مکعب یخ فلاسک غوطه ور، تعادل ترمودینامیکی است لحظه ای آشفته، به عنوان رخ می دهد اختلاف درجه حرارت در مناطق مختلف از مایع است.

هنگامی که این انتقال حرارت خواهد شد از این منطقه از درجه حرارت بالاتر نسبت به بخش های سردتر را، تا زمانی که کل حجم ایجاد شده است همگن حالت حرارتی. هنگامی که این اتفاق می افتد، ثبات ترمیم خواهد شد. این است که چگونه هر سیستم ترمودینامیکی، صرف نظر از اندازه آن و تعدادی از اشیاء، از آن تشکیل شده است.

شرط اصلی تعادل، که همان شاخص دمای در تمام نقاط سیستم، به ویژه برای موجودات زنده مهم است. همه اشیا بیولوژیکی مصرف انرژی به طور منظم مورد نیاز برای حفظ یک زندگی عادی. همه فرآیندهای بیولوژیکی نیز نیاز به یک انتقال حرارت پایدار و توزیع یکنواخت.

به عنوان مثال، گیاهان جمع انرژی خورشیدی، آن را تبدیل به یک پیوند شیمیایی مواد آلی توسط فتوسنتز. در همه چیز ارگانیسم حیوانات است که دقیقا برعکس - مواد آلی مشتق شده از مواد غذایی، به انرژی تبدیل می شود. همه این فرآیندها (نمایندگان هر دو زندگی گیاهی و جانوری) بر اساس سخت با اصول سیستم ترمودینامیکی رخ می دهد.

مفاهیم اولیه ترمودینامیک جهانی و مصون از تعرض برای زندگی هستند سیستم های بیولوژیکی، و برای طبیعت بی جان. اصول ترمودینامیک دولت است که هر مجموعه ای از اشیاء مرتبط را می توان یک سیستم ترمودینامیکی نامیده می شود. تنها تفاوت در اندازه و تعداد اشیاء است. نمونه هایی از این سیستم می تواند به عنوان سلول از بدن ما، قلب و دیگر اندام های داخلی خدمت می کنند. کل بدن است نیز به یک معنا، یک سیستم ترمودینامیکی است. حتی چنین سایت های غول به عنوان ذخیره گاه زیست کره، اقیانوس ها نیز به این دسته تعلق دارند. و آنها می توانند به همان قوانین ترمودینامیک تعادل است.