
- •ЛЕКЦИЯ N 2
- •ПЛАН
- •2.1 Химические реакции и физико-химические процессы можно разделить на две группы:
- •Самопроизвольные процессы протекают без сообщения системе дополнительной энер- гии из окружающей среды.
- •Самопроизвольно протекают процессы
- •Пределом протекания самопроизвольных процессов является состояние термодинамического равновесия
- •Термодинамическое равновесие – это такое
- •Система, находя- щаяся в равно- весии не способна выполнять работу
- •Термодинамическое равновесие достигается только в закрытых и изолированных системах. Оно не достижимо для
- •Для открытых систем аналогом равновесного является стационарное состояние, обусловленное сбалансированностью потоков энергии и
- •Стационарное состояние характеризуется длительным постоянством термодинами- ческих параметров системы и одновременной способ- ностью
- •Все биосистемы, включая человеческий организм, являются открытыми стационарными систе- мами.
- •Для протекания несамо- произвольных процессов необходимо сообщить системе дополнительную энергию. Например, фотосинтез, протекающий
- •Одним из фундамен- тальных свойств природы является ее ассиметрия. Ассиметрия природных процессов проявляется
- •Если прямой процесс протекает самопроизвольно, то обратный является несамопроизвольным.
- •Рассмотрение вопросов о характере протекания процессов выполняется в рамках второго закона термодинамики.
- •2.2 Второй закон термодинамики был сформулирован на основе анализа действия тепловых
- •Тепловая машина – это устройство в котором тепловая энергия прев- ращается в механическую
- •Схема идеальной тепловой машины
- •Теоремы Карно:
- •Уравнение Карно
- •К.п.д. даже самых современных тепловых машин невысок:
- •Формулировки второго закона:
- •2) Невозможен процесс, единственный результат которого состоял бы в переходе энергии от холодного
- •2.3 Для математического
- •Энтропия – это отношение теплоты, поступающей в систему к температуре системы
- •Термодинамическое толкование энтропии
- •Термодинамическое толкование энтропии
- •Термодинамическое толкование энтропии
- •Считая Вселенную изолированной системой, Клаузиус сформулировал обобщенную формулировку первого и второго законов:
- •Статистическое толкование энтропии
- •Статистическое толкование энтропии
- •Статистическое толкование энтропии
- •Микросостояние – это скорость, энергия, импульс движения и другие характеристики каждой отдельно взятой
- •порядок
- •Энтропия–
- •самопроиз- вольный процесс
- •Самопроизвольные про- цессы протекают с ростом энтропии. Максимум энтропии достигается в состоянии равновесия
- •Изменение
- •Теорема И. Пригожина (1946): в стационарной термодинамически открытой системе скорость производства энтропии, обус-
- •Теорема И. Пригожина объясняет причину гомеостаза- постоянства внутренний среды организма. Она не применима
- •Расчет энтропии химической реакции (ΔrS) по следствию из закона Гесса
- •Благодарим

ЛЕКЦИЯ N 2
ВТОРОЙ ЗАКОН ТЕРМОДИНАМИКИ.
ЭНТРОПИЯ

ПЛАН
2.1Понятие о самопроизвольных и несамопроизвольных процессах. Термодинамическое равновесие.
2.2Второй закон термодинамики.
2.3Термодинамическое и статистическое толкование энтропии. Применимость второго закона к биосистемам.

2.1 Химические реакции и физико-химические процессы можно разделить на две группы:
1) самопроизвольные (спонтанные)
2) несамопроизвольные (неспонтанные)

Самопроизвольные процессы протекают без сообщения системе дополнительной энер- гии из окружающей среды.

Самопроизвольно протекают процессы
•Растворения
•Диффузии
•Осмоса
•Расширения газа в пустоту

Пределом протекания самопроизвольных процессов является состояние термодинамического равновесия

Термодинамическое равновесие – это такое
состояние системы, в котором ее термодинамические параметры (T, p, V и др.) не изменяются во времени и имеют одинаковое значение во всех точках объема системы.

Система, находя- щаяся в равно- весии не способна выполнять работу

Термодинамическое равновесие достигается только в закрытых и изолированных системах. Оно не достижимо для открытых систем из-за постоянно изменяющихся внешних условий.

Для открытых систем аналогом равновесного является стационарное состояние, обусловленное сбалансированностью потоков энергии и вещества в систему и из системы.