- •147 Відкриті біологічні системи, закони термодинаміки Розділ 7. Термодинамічні та синергетичні принципи біофізики складних систем
- •Відкриті біологічні системи, закони термодинаміки і Термодинамічні потенціали
- •Основи термодинаміки незворотних процесів
- •7.2.1. Лінійний закон
- •7.2.2. Принцип симетрії кінетичних коефіцієнтів і виробництво ентропії
- •7.2.3. Спряження потоків у біологічних системах
- •7.2.4. Стаціонарний стан відкритих систем і теорема Пригожина щодо мінімуму виробництва ентропії
- •Відкриті медико-біологічні системи, що знаходяться далеко від рівноваги (Елементи Синергетики)
- •Моделювання процесів в складних медико-біологічних системах
- •Практичне заняття “Термодинаміка відкритих біологічних систем”
- •Теоретичні питання, що розглядаються на практичному занятті
- •Розв’язок.
- •Завдання для перевірки кінцевого рівня знань
Завдання для перевірки кінцевого рівня знань
Записати зміну ентальпії через зміну внутрішньої енергії, об’єму і тиску. Розглянути окремий випадок ізобарної системи.
Записати зміну вільної енергії Гіббса через зміну ентальпії, температури і ентропії. Розглянути окремий випадок ізотермічної системи.
В об’ємі, що розділений напівпроникною перегородкою, знаходиться N = 3 молекули. Знайти число мікростанів (термодинамічну ймовірність) і ймовірність (частоту появи) кожної з конфігурацій.
Знайти ентропію кожної з конфігурацій для задачі 3.
В об’ємі, що розділений напівпроникною перегородкою, знаходиться N = 4 молекули. Знайти число мікростанів (термодинамічну ймовірність) і ймовірність (частоту появи) кожної з конфігурацій.
Знайти ентропію кожної з конфігурацій для задачі 5.
В об’ємі, що розділений напівпроникною перегородкою, знаходиться N = 5 молекули. Знайти число мікростанів (термодинамічну ймовірність) і ймовірність (частоту появи) кожної з конфігурацій.
Знайти ентропію кожної з конфігурацій для задачі 7.
Написати вираз для потоку частинок при наявності різниці концентрації і температури. Розглянути окремий випадок відсутності потоку частинок у такій системі.
Написати вираз для потоку частинок при наявності різниці концентрації і тиску. Розглянути окремий випадок відсутності потоку частинок у такій системі.
У системі є два градієнта (температури і концентрації) і два потоки (частинок і тепла). Записати відповідні лінійні закони і принцип симетрії кінетичних коефіцієнтів для такої системи.
Записати у загальному вигляді лінійний закон для густини електричного струму через мембрану. Взяти до уваги, що з обох сторін мембрани різні концентрації і потенціали електричного поля.