biofizyka2

proces termodynamiczny

przejście układu jednego stanu w drugi, nie ważna jest droga, tylko parametry początkowe i końcowe

procesy quasi- statyczne

proces, w którym nieskończenie mała ilość parametrów powoduje zmainę kierunku procesu

procesy odwracalne

Q= T*S

energia wewnętrzna

U- energia związana z nieuporządkowanym ruchem cząsteczek, czy atomów, zarówno energię kinetyczną jak i potencjalna ich wzajemnego oddzaiływania

pierwsza zasada termodynamiki

przyrost energii wewnętrznej układu jest równy sumie dostarczonego mu ciepła i wykonanej pracy U1- U2= Q+ W ciepło dotarczone układowi zużywa sie na wzrost jego energii wewnętrznej i pracę wykonaną rrzez układ

funkcja entalpii

H= U + pV

przyrost entalpii jest równy

ilości ciepła dostarczonego układowi w procesie izobarycznym

przyrost energii wewn. jest równy

ilości ciepła dostarczonego w procesie izochorycznym

reakcja jest egzotermiczna jeżeli

deltaU< 0 lub delta H< 0 - układ oddaje energię do otoczenia

funkcja endotermiczna

układ pobiera energię od otoczenia H> 0 lub U>0

Rozróżnienie enegii wewnętrznej i entalpii konieczne jest w przypadku

gazów

przykłd procesu quasi- statycznego

izobaryczne rozprężanie gazu

różnica ciśnień powoduje przepływ

materii

różnica T powoduje przepływ

enerii

F- energi swobodna

część energii wewnętrznej- U, która może być wykorzystana do wykonania pracy w przemianie izochorycznej

G- entalpia swobodna

część entalpii mogąca być wykorzystana do wykonania pracy innej niż objętościowa w przemianie izobarycznej- potencjał termodynamiczny Gibsa

kryteria nieodwracalności

Sc>0, Ftv<0, Gtp<0

maks. wartośc entropii ma układ

maks uporządkowany

statystyczna interpretacja pojęcia entropii

S= k* InW k- stała Boltzmana W- prawdopodobieństwo termodynamiczne

funkcje stanu

funkcje parametrów określające zdolność układu do przejścia z jednego stanu w drugi. Mówią one jaki proces zachodzi lub może zajść. Zmiana funkcji stanu jest równa różnicy funkcji w stanie końcowym i początkowym. Nie zależy od sposobu w jaki ta zmiana została dokonana.

funkcje stanu w przemianie izochorycznej

Energia wewnętrzna (U) – energia potencjalna i kinetyczna atomów i cząsteczek układu Energia swobodna (F) – Ta część energii wewnętrznej, która może być wykorzystana do wykonania pracy w przemianach izochorycznych

funkcje stanu w przemianie izobarcznej

Entalpia (H) – ilość ciepła dostarczona układowi w przemianach izobarycznych, która może być zużyta na wzrost energii wewnętrznej oraz do wykonania pracy objętościowej ΔH = ΔU +p Δv Entalpia swobodna (potencjał Gibbsa, G) – cześć entalpii, która może być wykorzystana w przemianach izobarycznych do wykonania pracy innej niż praca objętościowa – Δ G = H- Ts

równanie Plancka

S= kInW

zasada Osangera

Macierz współczynników fenomenologicznych układu równań opisujących procesy nieodwracalne jest symetryczna (I12 = I21) tj., każdemu efektowi krzyżowemu odpowiada odwrotny efekt krzyżowy

termodyfuzja

jest to transport substancji (gazów) wywołany wtórnie przez nietypowy czynnik- różnice temperatur

zjawisko Dufora

przepływowi dyfuzyjnemu towarzyszy sprzężony transport J1 energii.

Zasada Prigogine’a

W stanie stacjonarnym produkcja entropii osiąga lokalne minimum, w miarę zanikania wszystkich bodźców osiągnięty zostaje stan równowagi termodynamicznej.

czynniki destruktywne

wprowadzają nieporządek są związane z dyssypacją energii i degradacją struktury- tworzą entropię.

czynniki konstruktywne

związane z procesami wymiany materii i energii, podtrzymują za pośrednictwem przepływów sprzężonych istniejące bodźce- kompensują istnienie entropii

w stanie stacjnarnym przeciwstawiają się sobie 2 czynniki

destruktywne i konstruktywne