ТОМСКИЙ МЕЖВУЗОВЫЙ ЦЕНТР ДИСТАНЦИОННОГО ОБРАЗОВАНИЯ КАФЕДРА: Государственное и Муниципальное управление (061000) Контрольная работа №2 по дисциплине КСЕ Выполнила студентка: Группа: Код: Пароль: Проверил: Норильск 2004

Контрольная №2

Вариант №4

1. Проанализируйте живой организм, как открытую систему, находящуюся в неравновесном высокоупорядоченном состоянии.

Каждый отдельный живой организм – тоже открытая система. Для поддержания своей энтропии на низком уровне он отдает тепловую энергию в окружающую среду. Это происходит за счет теплопередачи, излучения и испарения воды главным образом с поверхности легких при дыхании. Последний способ особенно актуален в жарких странах, где температура окружающей среды выше температуры тела живого организма.

Открытая система - это такая система, которая обменивается с окружающей средой веществом и энергией.

Земля получает тепловую энергию от Солнца в виде излучения (1,73*10¹⁷Вт). Температура Солнца - 6259 К. 30,05% от этой энергии просто отражается от облаков, 69,93% поглощается и переходит в тепло, которое излучается в космическое пространство в инфракрасном диапазоне. Температура космического пространства соответствует температуре реликтового излучения и составляет 2,7 К. 0,02% солнечной энергии связывается в процессе фотосинтеза и в конечном итоге также излучается в космическое пространство. Таким образом, для Земли dS/dt =(1,73*10¹⁷ Вт/625 К – 1,73*10¹⁷Вт/2,7 К) *0,7 ~ -4*10¹⁶Дж/К*с. Из приведенных цифр можно заключить, что на основании уравнения Клаузиуса условие, необходимое для существования высокоупорядоченных структур в биосфере Земли, выполняется.

Но это условие выполняется практически для всех планет Солнечной системы: они получают энергию от Солнца, аккумулируют ее в виде тепла, которое затем излучается в космическое пространство. Однако Земля – единственное место во Вселенной, где существует жизнь.

2. Поясните понятие обратимого и необратимого процесса. Какие процессы называются квазистатическими? Приведите примеры.

Процессы, в ходе которых система все время остается в состоянии равновесия, называются квазистатическими. Все квазистатические процессы обратимы. Все обратимые процессы являются квазистатическими.

Обратимым называется процесс, который отвечает следующим условиям:

1. Его одинаково легко можно провести в двух противоположных направлениях.

2. В каждом из этих направлений система проходит через одни и те же промежуточные состояния.

3. После проведения прямого и обратного процесса система и окружающие ее тела возвращаются к исходному состоянию.

Примером обратимого процесса могут служить гармонические колебания маятника в вакууме при отсутствии трения. Но в реальных условиях невозможно избежать трения, как и достичь абсолютного вакуума, то есть исключить сопротивление среды. Не бывает и абсолютно упругих столкновений. Таким образом, все реальные процессы необратимы.

3. Как образуется водородная связь и какую роль она играет в живой природе?

Водородная связь возникает между молекулами, в состав которых входит водород и сильно электроотрицательный элемент – фтор, кислород, азот, реже хлор, сера. Поскольку в такой молекуле общая электронная пара сильно смещена от водорода к атому электроотрицательного элемента, то протон взаимодействует с не поделенной электронной парой другого атома или иона, обобществляя ее. Эта связь слабее предыдущей, но широко распространена в живой природе. Водородная связь служит причиной некоторых важных особенностей воды и определяет свойства биологически важных веществ: белков и нуклеиновых кислот.