Echilibrul termodinamic al sistemului biologic

Termodinamica este numit ramura fizicii care studiaza energia termică și principiile sale de distribuție în întregul volum al unei substanțe sau a unui anumit mediu. Această disciplină se bazează pe anumite principii universale comune și utilizează datele experimentale ale multor alte științe. Echilibrul termodinamic este piatra de temelie a acestei sfere a cunoașterii științifice.

Una dintre cele mai importante și, probabil, cele mai specifice proprietatea organismelor vii este capacitatea lor unică de a de stocare a energiei și transformarea sa într-o varietate de forme. echilibru termodinamic - este o stare a sistemului, atunci când parametrii și caracteristicile sale nu pot fi schimbate în timp, fără a influența orice factori externi.

Aceasta este: izolat teoretic sistem fizic format din unul sau mai multe obiecte fizice, poate rămâne pe termen nelimitat într-o stare de echilibru. Dacă încălcați echilibrul termodinamic, orice sistem va tinde să revină la starea lor stabilă pe cont propriu. Acesta este unul dintre principiile fundamentale ale fizicii, în care prea mult este construit în viața noastră și în natură.

Este mai ușor să ne imaginăm echilibrul termodinamic este un exemplu de un astfel de atribut uman natural, ca un termos de ceai fierbinte, care este sistemul cel mai izolat. Desigur, temperatura în orice punct al substanței (în acest caz - ceai) va fi la fel. Dar dacă într-un cub înmuiat termos gheață, echilibrul termodinamic este momentan perturbat, așa cum apare diferența de temperatură în diferite regiuni ale lichidului.

Când acest transfer de căldură va avea loc din zona de temperatură mai mare față de porțiunile mai reci, până când întregul volum este stabilit omogenitate modul termic. Atunci când se întâmplă acest lucru, stabilitatea va fi restabilită. Acesta este modul în care orice sistem termodinamic, indiferent de mărimea și numărul de obiecte, din care este compus.

Condiția principală de echilibru, care este același indicator de temperatură în toate punctele sistemului, deosebit de important pentru organismele vii. Toate obiectele biologice ale aportului de energie regulate necesare pentru a menține o viață normală. Toate procesele biologice au nevoie, de asemenea, un transfer de căldură stabil și distribuție uniformă.

De exemplu, plante acumularea energiei solare, ao transforma într-o legătură chimică a substanțelor organice prin fotosinteză. În organismul animal, totul este exact opusul - substanțe organice derivate din alimente, sunt transformate în energie. Toate aceste procese (reprezentanții ambelor plante și animale) apar în strictă conformitate cu principiile sistemului termodinamic.

Concepte de bază ale termodinamicii sunt universale și inviolabile pentru a trai sisteme biologice, precum și pentru natura neînsuflețită. Principiile termodinamicii afirmă că orice colecție de obiecte înrudite poate fi numit un sistem termodinamic. Singura diferență este în mărimea și numărul de obiecte. Exemple de astfel de sisteme pot servi ca celulele corpului nostru, inima si alte organe interne. Întregul corp este, de asemenea, într-un sens, este un sistem termodinamic. Chiar și astfel de site-uri gigant ca biosferă, oceane, de asemenea, aparțin acestei categorii. Și ei sunt supuși acelorași legi ale termodinamică de echilibru.