физикафуу3
.docx-
Основные понятия термодинамики (термодинамическая система, равновесное и стационарное состояние, виды термодинамических систем).
Термодинамика – это раздел физики, рассматривающий тела, между которыми возможен обмен энергией, без учета микроскопического строения тел, составляющих систему.
Термодинамическая система — тело, способное обмениваться с другими телами энергией и веществом
Различают термодинамику равновесных систем и термодинамику неравновесных систем.
Стационарное состояние – это состояние термодинамической системы, при котором параметры системы при взаимодействии ее с окр. телами не изменяются с течение времени.
Равновесное состояние — состояние термодинамической системы, при котором параметры состояния остаются постоянными во времени.
В зависимости от свойств поверхности раздела, термодинамические системы делятся, в первую очередь, на изолированные, закрытые и открытые. Изолированные системы не могут обмениваться с окружающей средой ни веществом, ни энергией. Закрытые системы обмениваются с внешним миром только энергией, а открытые – и веществом, и энергией.
Существуют такие процессы, в ходе протекания которых остаются неизменными только один или несколько параметров системы, а все остальные меняются. Так, процесс, протекающий при постоянной температуре, называется изотермическим, при постоянном давлении – изобарным, а при постоянном объеме – изохорным. Если неизменными остаются температура и давление или температура и объем, то такие процессы называются, соответственно, изобарно-изотермическими или изохорно-изотермическими.
-
Способы изменения внутренней энергии. Первое начало термодинамики.
Под внутренней энергией системы понимают сумму кинетической и потенциальной энергии частиц, из которых состоит система. Изменение внутренней энергии — это разность двух значений соответствующее начальному и конечному состоянию системы.
Существует два способа изменить внутреннюю энергию тела или системы тел. Первый способ – это совершение работы. Второй способ – теплопередача. Если работу совершает само тело, то его внутренняя энергия уменьшается.
первое начало (или первый закон) термодинамики: количество теплоты, переданное системе идет на изменение внутр энергии этой системы и на совершение системой работой
Q = Δ U + А
-
Второе начало термодинамики. Обратимые и необратимые процессы.
Теплота самопроизвольно не может переходить от тела с меньшей температурой к телу с большей температурой.
Невозможен вечный двигатель второго рода, т.е такой термодинамический процесс единым результатом которого было бы превращение теплоты в работу в следствии охлаждения тел
Обратимым называется процесс , который может быть проведен в прямом и обратном направлении без остаточных изменений в окр среде
Необратимый процесс считается процессом, самопроизвольно протекающим исключительно в одном направлении.
-
Цикл Карно. Приведенная теплота.
Термодинамическим процессом, которое имеет наибольшее КПД, является цикл Карно. Он состоит из 2 изотермических и 2 адиабатных процессов
Описав идеальный цикл тепловой машины, карно сформулировал несколько теорем:
-
Коэффициент полезного действия тепловой машины работающей при данных значениях t , не может быть больше, чем КПД машины, работающей при той же t по циклу Карно
-
Коэффициент полезного действия тепловой машины, работающей по циклу Карно, не зависит от рода рабочего тела, а зависит только от t нагревателя и холодильника
В каком бы направлении не обходился цикл Карно, величина Q1 и Q2 всегда имеют разные значения
При обобщении данного соотношения на любой обратимый процесс, можно записать что сумма равна:
5. Понятие энтропии и ее физический смысл.
6. Термодинамическая вероятность и энтропия.
7. Стационарное состояние. Принцип минимума производства энтропии.
8. Организм как открытая система. Принцип Пригожина.
9. Термометрия.
10.Метод непрямой калориметрии. Дыхательный коэффициент.
11.Метод прямой калориметрии. Камера Этуотера-Бенедикта.
12.Физические свойства нагретых и холодных сред, используемых для
лечения. Применение низких температур в медицине.
13.Структура и основные функции биологических мембран.
14.Физические свойства и параметры мембран.
15.Подвижность фосфолипидных молекул в мембранах. Физическое
состояние и фазовые переходы липидов в мембранах.
16.Модельные липидные мембраны.
17.Пассивный транспорт. Виды пассивного транспорта. Уравнение
Теорелла.
18.Диффузия. Уравнение Фика.
19.Облегченная диффузия.
20.Фильтрация. Осмос.
21.Активный транспорт. Опыт Уссинга. Уравнение Уссинга-Теорелла.
22.Электрогенные насосы. Na-K-АТФаза.
23.Вторичный активный транспорт ионов через мембрану.
24.Липидные поры. Стабильность и проницаемость мембран.