Documente online.
Zona de administrare documente. Fisierele tale
Am uitat parola x Creaza cont nou
 HomeExploreaza
upload
Upload




ELEMENTE DE TERMODINAMICĂ BIOLOGICĂ

Biofizica


Biofizica - Conf. Dr. Constanta GANEA - Curs 4.2



ELEMENTE DE TERMODINAMICĂ BIOLOGICĂ

Notiuni generale.

Definitie. În acceptiunea originala, termodinamica este acea ramura a fizicii care se ocupa de relatiile între caldura (Q) si lucru mecanic (L), dar într-un sens mai larg, ea este stiinta care studiaza transformarile reciproce ale diferitelor forme de energie în sistemele naturale si în cele construite de om. Termodinamica biologica se ocupa cu studiul transformarilor de energie în sistemele biologice.

Sisteme termodinamice.

Sistem - ansamblu de componente aflate în interactiune, delimitate de mediul extern care îl înconjoara.

Sistem termodinamic - sistem macroscopic alcatuit dintr-un numar foarte mare de atomi si molecule, aflate în interactiune energetica atât între ele cât si cu mediul exterior.

Clasificarea sistemelor termodinamice

-deschise - schimba cu exteriorul atât energie cât si substanta

- închise - schimba cu exteriorul numai energie

- izolate - nu au nici un fel de schimburi cu exteriorul, de care sunt separate prin pereti adiabatici.

Sistemul izolat este o abstractizare, caz limita, util numai pentru simplificarea unor rationamente. În natura nu exista sisteme izolate.

Starea sistemului termodinamic - este reprezentata de totalitatea parametrilor sai de stare care sunt marimi fizice masurabile)

Parametrii de stare sunt de doua feluri:

- intensivi - au valori definite în orice punct al sistemului, care nu depind de dimensiuni (presiunea, concentratia, temperatura);

- extensivi - depind de dimensiunile sistemului si de cantitatea de substanta existenta în sistem (volumul, masa, numarul de moli).

Starea de echilibru termodinamic - este caracterizata de urmatoarele proprietati:

- parametrii de stare sunt constanti în timp;

- parametrii intensivi sunt constanti în spatiu (omogenizare);

- dezordinea este maxima (entropia termodinamica este maxima);

- schimburile de energie si substanta, atât între componentele sistemului, cât si cu mediul înconjurator înceteaza;

- producerea de entropie înceteaza.

Starea stationara se caracterizeaza prin:

- parametrii de stare sunt constanti în timp;

- parametrii intensivi nu sunt constanti în spatiu;

- schimburile de substanta si energie între componentele sistemului si cu mediul extern nu înceteaza;

- producerea de entropie este minima, fara a fi egala cu zero.

Procese termodinamice - treceri ale sistemului termodinamic de la o stare (stationara sau de echilibru termodinamic) la alta stare (stationara sau de echilibru termodinamic) prin modificarea în timp a parametrilor termodinamici. Ele pot fi :

- reversibile - sunt procese cvasistatice; în orice moment sistemul este în echilibru termodinamic. Daca se schimba semnul parametrilor termodinamici, sistemul evolueaza de la starea finala spre starea initiala pe acelasi drum;

- ireversibile - sunt, în general, procese necvasistatice. Revenirea la starea initiala (daca este posibila) se face pe alt drum si pe seama unei interventii active din exterior (nu poate decurge de la sine).

PRINCIPIUL I AL TERMODINAMICII

În urma esecurilor de a construi o masina care, odata pornita, sa functioneze la nesfârsit fara a consuma energie (perpetuum mobile de speta I-a) s-a ajuns la concluzia ca nu se poate "crea" energie, ci pentru furnizarea unei energii este necesara consumarea alteia. În 1840, H. Hess a formulat regula dupa care caldura eliberata sau absorbita într-o reactie chimica nu depinde de etapele intermediare prin care poate decurge aceasta reactie ci numai de starea initiala si cea finala a reactantilor. Între 1842 si 1850 o serie de cercetatori (J.R. Mayer, J. Joule, H. Helmholtz) au descoperit echivalenta dintre lucru mecanic si energie si au determinat echivalentul mecanic al caloriei.

Principiul I al termodinamicii sau principiul conservarii energiei, postuleaza existenta unui parametru caracteristic oricarui sistem, numit energie interna (U) a sistemului, parmetru care exprima capacitatea totala a sistemului de a efectua actiuni de orice tip si are o valoare bine determinata în fiecare stare a sistemului. Conform unei alte formulari a principiului I, variatia energiei interne a unui sistem la trecerea dintr-o stare în alta (DU) este egala cu suma algebrica dintre cantitatea de caldura (Q) si toate formele de travaliu (mecanic, chimic, osmotic, electric etc) schimbate de acest sistem cu exteriorul.

DU = Q + S Li

sau conform conventiei de semn în care se considera negativ lucrul mecanic primit si pozitiva caldura primita:

DU = Q - S Li

O a treia formulare: în orice proces care are loc într-un sistem izolat nu se pierde, nu se creeaza energie, ci aceasta trece dintr-o forma în alta si de la o parte a sistemului la alta. Deci în sistemul izolat DU = 0

Energia interna a unui sistem reprezinta suma energiilor cinetice si potentiale ale particulelor ce alcatuiesc sistemul (în aceasta nu este inclusa energia cinetica si potentiala a sistemului, luat ca întreg, în raport cu exteriorul). Cantitatea de caldura Q reprezinta variatia energiei interne prin miscari dezordonate ale moleculelor (agitatie termica), iar lucrul mecanic L - variatia energiei interne prin miscari ordonate la scara macroscopica (variatii de volum contra unei presiuni exterioare, variatii de suprafata contra unei tensiuni superficiale, transport de sarcina electrica într-o diferenta de potential etc.)

În cursul transformarilor chimice, variatia energiei interne poate fi masurata în mod practic prin intermediul schimbului de caldura al sistemului considerat cu exteriorul, atunci când acesta nu efectueaza nici un lucru mecanic, volumul sau ramânând constant (într-un proces izocor). Pentru procesele care au loc în atmosfera libera, asa cum sunt sistemele biologice, presiunea este constanta (conditii izobare). În acest caz, în locul energiei interne U se introduce marimea numita entalpie, H:

Daca scriem expresia principiului I:

DU = Q - L = Q - pDV

cantitatea de caldura Q va fi:

Q = DU + pDV = D(U + pV) = DH, deci:

DH = Qizobar (caldura schimbata de sistem izobar)

Marimea H = U + pV se numeste entalpia sistemului si este foarte utila în studiul termodinamic al reactiilor chimice. Când DH > 0 sistemul primeste caldura (reactii endoterme) si când DH< 0 sistemul cedeaza caldura (reactii exoterme).

APLICAŢII ALE PRINCIPIULUI I IN BIOLOGIE



Sistemele biologice sunt sisteme termodinamice deschise, iar procesele biologice sunt procese termodinamice ireversibile. Organismele vii sunt sisteme a caror energie interna poate creste sau scadea în functie de diferite conditii (vârsta, starea fiziologica etc.). Pentru a aplica corect principiul I în cazul organismelor, trebuie sa se tina seama de faptul fundamental ca ele sunt sisteme deschise care iau si degaja în exterior energie, astfel încât problema conservarii energiei se pune numai pentru sistemul închis format din organismul respectiv împreuna cu mediul sau înconjurator.

Circuitul energiei în biosfera.

Principala sursa de energie pentru lumea vie în ansamblu este radiatia solara. Din fractiunea de energie solara care cade pe suprafata Pamântului, un procent redus este captat de plantele fotosintetice si folosit pentru sintetizarea din CO2, H2O si saruri minerale a substantelor organice bogate în energie. Cloroplastele, organite din celulele plantelor verzi, capteaza radiatii din spectrul vizibil, construiesc din H2O si CO2 molecule complexe - polizaharide (C6H12O6)n si degaja oxigen. În mitocondrii, alte organite din celulele organismelor heterotrofe (dintre care face parte si omul), produsii rezultati din fotosinteza sunt utilizati ca sursa de energie pentru sinteza ATP. La rândul ei, molecula de ATP este scindata enzimatic, energia eliberata astfel fiind folosita pentru producerea de lucru mecanic, chimic, osmotic etc.

Bilantul energetic al organismului.

Aplicând principiul I în cazul unui organism, se poate formula urmatorul bilant energetic:

energia preluata din mediu = travaliul mecanic efectuat + caldura degajata + energia depozitata în rezevele organismului.

Testul clinic al intensitatii metabolismului bazal, prin care se stabileste valoarea de referinta la care sa fie raportat efectul diferitilor factori care influenteaza metabolismul energetic, este un exemplu de asemenea bilant în conditii simplificate. Subiectul este în repaus (nu efectueaza lucru mecanic) si nu a mâncat 12 ore (nu preia energie din mediu). În acest caz, bilantul energetic se poate scrie:

caldura degajata = - energia depozitata = energia utilizata

PRINCIPIUL II AL TERMODINAMICII

Principiul II al termodinamicii generalizeaza constatarea practica a imposibilitatii ca o masina termica sa transforme integral o cantitate de caldura în lucru mecanic, randamentul de transformare fiind întotdeauna subunitar.

Exista mai multe formulari ale principiului II. În varianta care indica sensul spontan al desfasurarii proceselor termodinamice, principiul II se numeste principiul cresterii entropiei. Conform acestei variante, procesele ireversibile care se desfasoara spontan în sistemele termodinamice izolate au acel sens care duce la cresterea entropiei.

Entropia este un parametru de stare care masoara gradul de dezordine a unui sistem termodinamic. Ea poate fi definita în doua moduri, unul macroscopic (Clausius)(1) si unul microscopic (Boltzmann)(2).

(1) Conform modului în care a fost introdus initial acest concept, daca o cantitate de caldura DQ este absorbita reversibil de catre un sistem, la temperatura T (izoterm), se defineste o functie de stare S, care creste cu DS, în modul urmator:

DS = DQ/T

(2) Boltzmann a aratat ca entropia exprima în mod nemijlocit alcatuirea atomo-moleculara a sistemului si anume, gradul de ordonare a ansamblului de particule din care este alcatuit. Daca avem N particule identice (atomi, molecule) distribuite pe M nivele energetice distincte, câte Ni pe fiecare nivel, entropia ansamblului va fi:

S = - k S( Ni/N) ln (Ni/N)

unde k = 1,38 10-23 J/K (constanta lui Boltzmann), iar Ni/N = pi - probabilitatea de ocupare a nivelului i, cu SNi = N. Înlocuind în functie de probabilitate, obtinem:

S = -kS pi ln (pi)

Într-un sistem foarte ordonat sunt posibile foarte putine stari, doar câteva probabilitati sunt diferite de zero si S va avea o valoare foarte mica. Într-un sistem dezordonat exista o distributie haotica a particulelor, numarul de stari posibile este foarte mare si S va avea o valoare maxima. Pentru un sistem total dezordonat N1 = N2 = ... = Ni = 1, si în acest caz:

S = k ln N

N - probabilitatea termodinamica a starii - numarul de aranjamente ale particulelor care dau aceeasi stare.

În cazul unui sistem perfect ordonat (cristal perfect) :

S = - k ln N/N = 0

APLICAŢIILE PRINCIPIULUI II ÎN BIOLOGIE

Termodinamica clasica se ocupa cu relatiile existente între parametrii unui sistem atunci când acesta se gaseste în stare de echilibru termodinamic, deci când nu se desfasoara nici un fel de proces, sau atunci când sistemul trece printr-o succesiune continua de stari de echilibru, suferind o transformare reversibila. Dar procesele reversibile reprezinta doar o notiune ideala, o abstractizare, ce nu îsi poate gasi decât corespondente aproximative în natura. În particular, toate sistemele biologice sunt "deschise", având loc permanent schimburi de substante si energie cu exteriorul, iar aceste schimburi reprezinta în mod esential procese ireversibile. Datorita acestui fapt, aplicarea efectiva a termodinamicii în biologie a fost posibila numai dupa aparitia în ultimele decenii a termodinamicii proceselor ireversibile. Se impune, deci, trecerea în revista a unor notiuni legate de aceasta parte a termodinamicii.

Procese reversibile si ireversibile.

Pentru sistemele în care au loc procese reversibile, variatia entropiei este determinata numai de schimbul de caldura cu exteriorul. În cazul unui astfel de proces:

dS = (dQ/T)rev

Pentru un sistem izolat dS = 0

Daca ne referim la procesele ireversibile (reale) variatia entropiei sistemului este întotdeauna mai mare decât cea produsa de schimbul de caldura:

dS > (dQ/T)irev

Se poate defini astfel o cantitate de caldura d[j1] Q (caldura necompensata) care a rezultat în sistem prin degradarea energiei libere (datorita faptului ca au loc procese ireversibile), care este întotdeauna pozitiva, si care se adauga la caldura schimbata cu exteriorul:

dS = (dQ/T)irev + dQ/T, cu dQ > 0

Variatia entropiei unui sistem în care au loc procese ireversibile consta, deci, din schimbul de entropie cu exteriorul deS, datorita schimburilor de caldura (dQ)irev si din producerea de entropie în sistem diS datorita ireversibilitatii proceselor care au loc în el (dQ).

dS = deS + diS cu conditia ca diS > 0

Pentru un sistem izolat deS = 0, dar dS = diS > 0. Deci, entropia unui sistem izolat nu se modifica într-un proces reversibil si creste într-un proces ireversibil. Într-un sistem izolat entropia creste în timp, evolutia sistemului fiind catre starea de entropie maxima, în care toata energia interna a sistemului a fost degradata la caldura, fara a mai putea fi convertita într-o forma de travaliu util.

Deci, din energia interna U a unui sistem, numai o parte poate fi convertita în travaliu:

DF = DU - TDS

TDS 0 se degradeaza în mod ireversibil în caldura. Daca scriem:



DF = D(U - ST)

se defineste ca energie libera marimea:

F = U- ST

Aceasta marime exprima capacitatea efectiva a sistemului de a efectua diferite actiuni.

În sistemele izolate, în care U = ct., DU = 0 si :

DF = - TDS < 0 deoarece DS > 0.

Deci, o formulare mai completa a principiului II ar fi:

Toate procesele care au loc în sisteme izolate decurg în sensul cresterii entropiei si al scaderii energiei libere (al scaderii capacitatii de a efectua lucru mecanic).

Capacitatea unui sistem de a efectua lucru mecanic în conditii izobare este numita entalpie libera (Gibbs) G:

G = H - ST

Daca vom considera energia libera F a unui sistem izolat:

F = U - ST

si calculam izoterm variatia ei în timp:

dF/dt = dU/dt - TdiS/dt = - TdiS/dt 

deoarece dU/dt = 0

Expresia :

F = T diS/dt

se numeste functia de disipare a lui Rayleigh, în care marimea :

s = di  S/dt

se numeste sursa de entropie.

Deci, intensitatea producerii de entropie în unitatea de timp exprima viteza de scadere a energiei libere a sistemului în urma degradarii ei de catre procesele ireversibile.

Fluxuri termodinamice si forte termodinamice

În sistemele fizice, orice proces consta din trecerea fie a unei cantitati de substanta, fie de caldura, fie de electricitate, de la o regiune la alta a unui sistem. Pentru a exprima cantitativ aceste deplasari se introduce notiunea de flux termodinamic. Fluxul termodinamic reprezinta variatia în unitatea de timp a cantitatilor de substanta, caldura, electricitate etc., care traverseaza unitatea de arie. Fluxul de substanta se noteaza cu Js si are ca unitate Kg/m2s sau Kmol/m2s, fluxul de electricitate Je(unitate C/m2s), fluxul de caldura Jq (J/m2s) etc., în general Ji. Fluxurile se numesc influxuri, daca deplasarea se face spre interiorul sistemului si efluxuri, daca se face spre exterior. Fluxurile sunt determinate de existenta unor gradienti (diferente ale unor parametri intensivi de stare) de concentratie, temperatura, potential electric etc., între diferitele regiuni ale sistemului. Acesti gradienti sunt desemnati drept "forte termodinamice" si se noteaza cu Xi (Xc, XT, XV). De exemplu:

Xc = Dc/Dx  (gradient de concentratie) XV = DV/Dx (gradient de potential)

Ei joaca acelasi rol în termodinamica ca si forta în mecanica. Din diferitele ecuatii care descriu procese de transport (legea lui Ohm, legea Poiseuille etc.) se constata ca fluxul este proportional cu forta termodinamica:

J X sau J = LX

L se numeste coeficient fenomenologic.

Într-un sistem pot exista simultan mai multe tipuri de procese si acestea nu sunt independente. Uneori, un proces atrage dupa sine alt proces, deci apare o cuplare a proceselor. De exemplu, daca într-o solutie exista un gradient de temperatura, forta termica XT determina fluxul de caldura Jq. Dar acesta duce la un transport al moleculelor însesi ca purtatori ai acestei energii. Deci forta XT a antrenat si un flux de substanta Js (de difuzie). Jq tinde sa egaleze temperaturile dar Js determina aparitia unui gradient de concentratie Xc. Acesta, la rândul sau, determina aparitia unui flux conjugat Js care sa egaleze concentratia s.a.m.d. Deci, într-un sistem pot exista mai multe forte Xi care determina fluxurile respective Ji. Ji depind de toate fortele termodinamice din sistem :

Ji = f(Xi)

astfel încât relatia de proportionalitate J = LX devine în cazul general:

J1 = L11X1 + L12X2 +...

J2 = L21X1 + L22X2 +...

Ji = S LijXj

Lij sunt coeficientii fenomenologici, iar ecuatiile se numesc ecuatiile fenomenologice lineare.

Pe baza unor constatari experimentale si a unor consideratii statistice, Onsager a gasit o relatie de simetrie între coeficientii fenomenologici:

Lij = Lji (de exemplu L12 = L21 etc.).

Fluxurile termodinamice sunt asociate cu procese termodinamice ireversibile, generatoare de entropie. Se demonstreaza ca intensitatea producerii de entropie, numita sursa de entropie s = dS/dt, poate fi reprezentata printr-o suma de produse ale fluxurilor si fortelor conjugate.

s = (1/T)S JiXi

f S JiXi

Observatie. La aplicarea ecuatiilor de mai sus, trebuie sa se tina seama de exprimarea corecta a expresiilor fluxurilor si fortelor termodinamice, prin introducerea unui coeficient adecvat care sa asigure coerenta relatiilor (corectitudinea dimensionala).

Ecuatiile fenomenologice permit verificari ale corectitudinii masurarii fluxurilor si fortelor termodinamice ce actioneaza într-un sistem si estimarea sensului de evolutie a sistemului la un moment dat.

Stari stationare si procese cuplate în sistemele biologice.

Întotdeauna, existenta unei forte determina aparitia unui flux care tinde sa o anuleze. Astfel, un gradient de temperatura determina un flux de caldura de la temperatura superioara la cea inferioara pâna când acestea se egaleaza si gradientul dispare. Când într-un sistem care evolueaza spontan (fara interventii din exterior), adica într-un sistem izolat, exista la un moment dat mai multe forte, în el se vor produce fluxurile corespunzatoare pâna când toate fortele devin nule. Aceasta este starea de echilibru termodinamic în care, încetând toate procesele din sistem (J1 = J2 = ...= 0), înceteaza si producerea de entropie Fechilibru = 0, iar valoarea entropiei devine si se mentine maxima. De exemplu, daca între doua compartimente separate de o membrana permeabila se creeaza un gradient de concentratie al unei substante (Xc - forta termodinamica) va aparea un flux Jc de particule (difuzie) care tinde sa egalizeze concentratiile. Se ajunge la un echilibru termodinamic:



Xc = dc/dx Jc = dn/dt s XcJc > 0

La echilibru Xc = 0 Jc = 0 s S = maxima.

Când, însa, un sistem deschis nu este lasat sa evolueze spontan, ci prin interventia unor cauze externe, anumite forte din sistem sunt mentinute la valori constante, sistemul nu va putea ajunge în starea de echilibru, deci disiparea de energie si producerea de entropie nu sunt zero, dar au valoarea minima posibila în conditiile date. Aceasta este starea stationara, numita uneori si starea de echilibru dinamic, în care toate caracteristicile sistemului, deci si entropia, sunt constante în timp.

S stationar = ct. dSstationar/dt = 0

Cum însa dS/dt = deS/dt + diS/dt

rezulta:  deSstationar/dt = - diSstationar/dt

Deci, un sistem aflat în stare stationara elimina în exterior toata entropia ce se produce prin procesele ireversibile care au loc în el, entropia sa ramânând astfel constanta. Principiul lui Le Chatelier arata ca starile de echilibru sunt stabile fata de perturbatiile mici. I. Prigogine a demonstrat ca si starile stationare au aceasta proprietate: atunci când apare o perturbatie (fortele trebuie însa mentinute constante), în sistem ia nastere un flux care tinde sa anuleze perturbatia si sa-l readuca în starea stationara anterioara. În stari "aproape de echilibrul termodinamic" în care sunt valabile relatiile lui Onsager, producerea de entropie are o valoare minima în situatia impusa de conditiile la limita (Prigogine)

Starea stationara, de mare stabilitate, se realizeaza în organism prin mecanisme homeostatice. Prin aceste mecanisme, organismul îsi mentine constanti, cu consum de energie metabolica, parametrii mediului sau interior .

Conform principiului II al termodinamicii, prin procesele care au loc într-un sistem diS > 0. Este însa posibil ca în acelasi sistem sa se desfasoare simultan mai multe procese, dintre care unele pot determina scaderea entropiei diS(1) < 0, dar cu conditia ca altele sa creasca entropia diS(2) > 0, astfel încât, în ansamblu, sa fie o producere, nu un consum de entropie. Procesele prin care entropia creste, se numesc procese cuplante, iar cele prin care entropia scade sunt procese cuplate.

Acest mecanism explica aparenta functionare antientropica a organismelor vii, cel putin în prima parte a vietii lor. Astfel, acestea se organizeaza, marindu-si gradul de ordine, iar entropia lor în loc sa creasca, scade. Dar organismul viu nu este un sistem izolat. Daca vom lua în considerare sistemul alcatuit din organismul viu împreuna cu mediul sau înconjurator, vom observa ca entropia lui scade pe seama cresterii entropiei mediului. Organismele vii preiau din mediu (sub forma de hrana) molecule complexe cu entropie scazuta si elimina în exterior moleculele simple ce rezulta din arderea acestora. Se spune ca organismul preia din mediu entropie negativa (numita si neg-entropie) si elimina în mediu entropie pozitiva.

O formulare locala a principiului II spune ca desfasurarea unui proces ireversibil într-un domeniu cât de mic al unui sistem termodinamic este însotita întotdeauna de producere de entropie chiar în acel loc. În organismul viu, procesele anabolice, cu biosinteza de produsi complecsi, macromolecule si structuri biologice complexe, sunt procese cuplate consumatoare de entropie, pe când cele catabolice, de degradare a substantelor organice prin ardere, sunt procese cuplante, generatoare de entropie. Produsii de ardere sunt eliminati prin respiratie, excretie etc., crescând entropia mediului. În ansamblu, deci, sistemul organism - mediu nu încalca principiul II al termodinamicii.

Pe baza acestor considerente, se poate spune ca procesul de îmbatrânire a organismului se datoreaza unei evolutii înspre cresterea entropiei acestuia.

Starea departe de echilibru

Pe masura scaderii entropiei unui sistem se produce o structurare din ce în ce mai avansata a acestuia. Se pot produce doua tipuri de structuri: structuri de echilibru, care odata aparute se mentin indefinit fara schimb de substanta sau energie cu exteriorul (de exemplu cristalele), si structuri disipative, care apar si se mentin numai în conditiile unui schimb continuu de energie (si uneori de substanta) cu exteriorul (ele pot exista numai pe seama unei permanente disipari de energie).

Daca într-o stare stationara apar fluctuatii mari ale fortelor termodinamice, depasind o anumita valoare critica, acestea nu mai pot fi compensate si sistemul evolueaza catre un nou regim, calitativ diferit de starea stationara, corespunzator producerii minime de entropie. Se spune ca apare un regim "departe de echilibru". Într-un asemenea regim, apare în mod spontan un proces de autoorganizare, ducând la formarea unor structuri disipative. Acest concept a fost introdus de I. Prigogine. Ecuatiile fenomenologice lineare nu mai sunt valabile ca în cazul structurilor de echilibru. În organismele vii, prin aceste mecanisme se asigura reglarea functiilor metabolice (bucle autocatalitice - produsii de reactie catalizeaza sau inhiba propria sinteza - si cataliza încrucisata - doua lanturi de reactie îsi activeaza reciproc sinteza).

În concluzie, se poate afirma ca din punct de vedere termodinamic biosistemele care sunt sisteme deschise, traversate în permanenta de fluxuri de materie si în care au loc procese ireversibile disipative de energie, constituie structuri disipative, cu un înalt grad de ordonare spatiala si cu o dinamica temporara specifica a proceselor care se desfasoara în interiorul lor. Asemenea structuri apar si se mentin numai în conditii departe de echilibru, pe seama disiparii de energie, provenita din exterior. În organismele vii se pot întâlni atât stari stationare aproape de echilibru, cât si regimuri departe de echilibru.

The entropy of a system approaches a constant value as the temperature ap_

proaches absolute zero_

The third law is relatively easy to understand from a statistical point of view

in which entropy is associated with disorder_ As absolute zero is approached_

all thermal motions cease_ and any system must approach an ordered state in

which the particles do not move_ Hence_ the entropy of a system is de_ned

only to within an arbitrary constant_ and only changes in entropy have physical

signi_cance_ The changes in entropy become negligibly small as absolute zero

is approached_

The entropy of a system approaches a constant value as the temperature ap_

proaches absolute zero_

The third law is relatively easy to understand from a statistical point of view

in which entropy is associated with disorder_ As absolute zero is approached_

all thermal motions cease_ and any system must approach an ordered state in

which the particles do not move_ Hence_ the entropy of a system is de_ned

only to within an arbitrary constant_ and only changes in entropy have physical

signi_cance_ The changes in entropy become negligibly small as absolute zero

is approached_

The entropy of a system approaches a constant value as the temperature ap_

proaches absolute zero_

The third law is relatively easy to understand from a statistical point of view

in which entropy is associated with disorder_ As absolute zero is approached_

all thermal motions cease_ and any system must approach an ordered state in

which the particles do not move_ Hence_ the entropy of a system is de_ned

only to within an arbitrary constant_ and only changes in entropy have physical

signi_cance_ The changes in entropy become negligibly small as absolute zero

is approached_

The entropy of a system approaches a constant value as the temperature ap_

proaches absolute zero_

The third law is relatively easy to understand from a statistical point of view

in which entropy is associated with disorder_ As absolute zero is approached_

all thermal motions cease_ and any system must approach an ordered state in

Principiul III al termodinamicii

Entropia unui sistem tinde spre o valoare constanta atunci când temperatura se apropie de zero absolut.

Pe masura ce sistemul se apropie de zero absolut , agitatia termica se reduce si sistemul tinde sa devina ordonat. Odata cu aceasta fluctuatiile de entropie se reduc si ele.


 [j1]




Document Info


Accesari: 24691
Apreciat: hand-up

Comenteaza documentul:

Nu esti inregistrat
Trebuie sa fii utilizator inregistrat pentru a putea comenta


Creaza cont nou

A fost util?

Daca documentul a fost util si crezi ca merita
sa adaugi un link catre el la tine in site


in pagina web a site-ului tau.




eCoduri.com - coduri postale, contabile, CAEN sau bancare

Politica de confidentialitate | Termenii si conditii de utilizare




Copyright © Contact (SCRIGROUP Int. 2025 )