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L'equilibrio termodinamico del sistema biologico

Termodinamica è chiamato il ramo della fisica che studia l' energia termica ei principi della sua distribuzione in tutto il volume di una sostanza o di un determinato ambiente. Questa disciplina si basa su alcuni principi universali comuni e utilizza i dati sperimentali di molte altre scienze. L'equilibrio termodinamico è la pietra angolare di questa sfera della conoscenza scientifica.


Una delle proprietà più importante e forse la più specifica degli organismi viventi è la loro capacità unica di stoccaggio di energia e la sua trasformazione in una varietà di forme. equilibrio termodinamico – è uno stato del sistema quando i parametri e le caratteristiche non possono essere modificati nel tempo senza l'influenza di fattori esterni.

Cioè: teoricamente isolato sistema fisico costituito da uno o più oggetti fisici, può rimanere indefinitamente in uno stato di equilibrio. In caso di violazione l'equilibrio termodinamico, qualsiasi sistema tenderà a tornare al loro stato stabile per conto proprio. Questo è uno dei principi fondamentali della fisica, in cui è costruito troppo nella nostra vita e nella natura.

È facile immaginare l'equilibrio termodinamico è un esempio di un attributo umano così naturale, come un thermos di tè caldo, che è il sistema più isolata. Naturalmente, la temperatura in qualsiasi punto della sostanza (in questo caso – tè) sarà lo stesso. Ma se immerso in un cubo thermos ghiaccio, l'equilibrio termodinamico è momentaneamente disturbato, come avviene differenza di temperatura in diverse regioni del liquido.

Quando questo trasferimento di calore avverrà dalla zona di temperatura più alta verso le porzioni più fredde, fino a quando l'intero volume è stabilito omogeneità modalità termica. Quando questo accade, la stabilità sarà ripristinato. Questo è come qualsiasi sistema termodinamico, indipendentemente dalle sue dimensioni e il numero di oggetti, di cui è composta.

La condizione principale di equilibrio, che è lo stesso indicatore di temperatura in tutti i punti del sistema, particolarmente importante per gli organismi viventi. Tutti gli oggetti biologici di regolare assunzione di energia tenuti a mantenere una vita normale. Tutti i processi biologici anche bisogno di un trasferimento di calore stabile ed uniforme distribuzione.

Ad esempio, piante accumulare energia solare, convertirlo in un legame chimico di sostanze organiche da fotosintesi. In tutto organismo animale è esattamente l'opposto – sostanze organiche derivate da alimenti, sono convertite in energia. A tutti questi processi (i rappresentanti di entrambe le piante e animali) si verificano in stretta conformità con i principi del sistema termodinamico.

Concetti di base della termodinamica sono universali e inviolabili per vivere i sistemi biologici, e per la natura inanimata. principi della termodinamica affermano che qualsiasi raccolta di oggetti correlati può essere definito un sistema termodinamico. L'unica differenza è nella dimensione e numero di oggetti. Esempi di tali sistemi possono servire come le cellule del nostro corpo, il cuore e altri organi interni. L'intero corpo è anche in un certo senso, è un sistema termodinamico. Anche tali siti giganti come biosfera, gli oceani appartengono a questa categoria. E sono soggetti alle stesse leggi della termodinamica di equilibrio.