- •1) Понятие термодинамической системы.
- •2) Виды термодинамических систем
- •3) Внутренняя энергия тел.
- •4) Свободная и связанная энергии.
- •5) Обратимые и необратимые процессы.
- •1) Первое начало термодинамики.
- •1) Первое начало термодинамики для закрытых процессов.
- •2) Применение первого начала термодинамики к изопроцессам.
- •3) Применение первого начала термодинамики к живым организмам.
- •1) Макроэрги, их роль в жизнедеятельности.
- •2) Виды работ, совершаемых в организме.
- •1) Тепловой баланс организма
- •2) Основные способы теплообмена организма.
- •3) Температурный гомеостаз.
- •4) Способы терморегуляции.
- •1) Основной обмен.
- •2) Понятие о методах измерения теплопродукции организма
- •10) Пассивный транспорт
- •12) Активный транспорт
- •14) Механизм возникновения потенциала покоя
- •15) Понятие возбудимости и возбуждения. Вольт-амперные характеристики возбудимой и невозбудимой мембраны. Критический уровень мембранного потенциала. Пороговый раздражитель.
- •16) Реакции возбудимых и невозбудимых мембран на раздражители. Понятие градуальности. Закон все или ничего. Рефрактерность. Фазы рефрактерности.
- •17) Декрементное проведение возбуждения по невозбудимой мембране. Бездекрементное проведение возбуждения по возбудимой мембране. Сальтаторое проведение возбуждения по миелинизированным волокнам.
- •18) Функциональный межклеточный контакт, обеспечивающий переход возбуждения с одной клетки на другую, получил название синапса (от греч. Глагола "синапто" – смыкать).
- •19) Сердце выполняет в кровеносной системе роль четырехкамерного насоса, обеспечивающего движение крови по сосудам.
- •21) Общее представление о строении сердечно-сосудистой системы. Основные показатели гемодинамики.
- •22) Так как жидкость крайне мало сжимаема, то объем, протекающий за единицу времени через любое сечение трубки, одинаков, то есть объемная скорость q на протяжении всей трубки постоянна.
- •23) Идеальная жидкость – жидкость абсолютно несжимаемая и не имеющая внутреннего трения (вязкости).
- •24) Рассмотрим часто встречающийся случай ламинарного движения жидкости по трубке с круглым сечением под действием разности давлений на её концах.
- •25) Механическая работа, совершаемая сердцем, развивается за счет сократительной деятельности миокарда. Вслед за распространением возбуждения происходит сокращение миокардиальных волокон.
- •26) Среди артерий эластического типа важнейшую роль играет грудной отдел аорты.
- •27) Артериолы – предкапиллярные артерии. Это мелкие сосуды диаметром от 100 до 50 мкм.Обладают гладкомышечной стенкой, т.Е. Относятся к артериям мышечного типа.
- •28) Живой организм непрерывно получает разнообразную информацию как из внешней среды, так и от собственных органов и систем.
- •32) Рецепторный аппарат глаза человека. Различия между дневным и сумерочным зрением. Механизм цветового зрения.
- •33) . Основы световых измерений(фотометрия). Относительная спектральная эффективность. Система световых величин: световой поток, сила света, яркость, освещенность, единицы их измерения.
- •34) Лабораторная работа: построение частотной характеристики органа слуха человека на пороге слышимости.
- •35,36) Излучение эмв.
- •37) .Основные виды воздействия электромагнитных волн на организм человека.
- •38) Раздражающее действие электромагнитных полей низкой частоты. Биофизические механизмы электротравмы.
- •39) Тепловое действие высокочастотных электромагнитных волн. Использование теплового эффекта в физиотерапии. Увч-терапия и индуктотермия. Особенности теплового эффекта эмв свч и квч диапазонов.
- •40) Нетепловое ("специфическое") воздействие электромагнитных волн-различные паталогические р-ии на облучение эмв, не связанные с тепловым действием
- •41) Действие излучений оптического диапазона. Принцип устройства и действия лазеров. Особенности излучения лазеров. Применение лазеров в медицине.
- •42) Лабораторная работа: сравнение тепловых эффектов электромагнитного поля увч и свч-диапазонов в проводнике и диэлектрике.
5) Обратимые и необратимые процессы.
Ранее было сказано, что свободную энергию на практике удаётся использовать для получения работы только частично, что можно выразить простым соотношением: А ≤ ΔG, то есть полученная работа обычно меньше, чем изменение свободной энергии.
Процессы, при которых А = ΔG, называются обратимыми, потому что затратив работу А мы можем вернуть систему в исходное состояние.
Все процессы, в которых А <ΔG являются необратимыми; чтобы в этом случае вернуть систему в исходное состояние надо затратить
работы больше, чем было получено. В любом реальном процессе часть свободной энергии обязательно превращается в тепло, то есть в связанную энергию.
Переход свободной энергии в тепло называют диссипацией свободной энергии (слово „диссипация “по-русски значит „рассеяние “). Однако, в некоторых случаях, когда диссипация незначительна, можно условно считать процесс обратимым (как, например, мы считаем воздух идеальным газом).
Вопрос №2
1) Первое начало термодинамики.
Представляет собой закон сохранения энергии.
Он гласит, что энергия не может быть создана или уничтожена, она лишь переходит из одного вида в другой в различных физических процессах.
Отсюда следует, что внутренняя энергия изолированной системы остается неизменной.
1) Первое начало термодинамики для закрытых процессов.
В случае закрытых систем изменение внутренней энергии системы (ΔU) может происходить двумя способами:
а) путем совершения работы (А) системой или над системой;
б) посредством передачи тепла (Q).
ΔU=Q – A
или: Q = ΔU + A (Тепло, переданное системе, идет на изменение внутренней энергии и совершение работы.)
2) Применение первого начала термодинамики к изопроцессам.
В изохорном процессе (V = const) газ работы не совершает, A = 0. Следовательно,
|
Здесь U (T1) и U (T2) – внутренние энергии газа в начальном и конечном состояниях. Внутренняя энергия идеального газа зависит только от температуры (закон Джоуля). При изохорном нагревании тепло поглощается газом (Q> 0), и его внутренняя энергия увеличивается. При охлаждении тепло отдается внешним телам (Q <0).
В изобарном процессе (p = const) работа, совершаемая газом, выражается соотношением
|
Первый закон термодинамики для изобарного процесса дает:
|
При изобарном расширении Q> 0 – тепло поглощается газом, и газ совершает положительную работу.
При изобарном сжатии Q <0 – тепло отдается внешним телам. В этом случае A <0. Температура газа при изобарном сжатии уменьшается, T2 <T1; внутренняя энергия убывает, ΔU <0.
В изотермическом процессе температура газа не изменяется, следовательно, не изменяется и внутренняя энергия газа, ΔU = 0.
Первый закон термодинамики для изотермического процесса выражается соотношением
|
Количество теплоты Q, полученной газом в процессе изотермического расширения, превращается в работу над внешними телами. При изотермическом сжатии работа внешних сил, произведенная над газом, превращается в тепло, которое передается окружающим телам.
Сосуды с теплонепроницаемыми стенками называются адиабатическими оболочками, а процессы расширения или сжатия газа в таких сосудах называются адиабатическими.
В адиабатическом процессе Q = 0; поэтому первый закон термодинамики принимает вид
|
т. е. газ совершает работу за счет убыли его внутренней энергии.
На плоскости (p, V) процесс адиабатического расширения (или сжатия) газа изображается кривой, которая называется адиабатой. При адиабатическом расширении газ совершает положительную работу (A> 0); поэтому его внутренняя энергия уменьшается (ΔU <0). Это приводит к понижению температуры газа. Вследствие этого давление газа при адиабатическом расширении убывает быстрее, чем при изотермическом