Загрузил Ulugbek Rahmonov

3.ТЕРМОДИНАМИКА

Реклама
MAVZU:” TERMODINAMIKA.
TIRIK SISTEMALAR
TERMODINAMIKASI”
МАЪРУЗА РЕЖАСИ:
1.Kirish
2.Termodinamik kattaliklar.
3.Termodinamikaning birinchi qonuni va uning tirik
organizmga tadbiqi.
4.Erkin energiya manbalari va ularning ish
bajarish usullari
5.Issiqlik balansi tenglamasi. Odam harorati
Gomeostazi va uniboshqarish turlari
6.Termodinamikaning ikkinchi qonuni. Uni tirik
organizmga tadbiqi
7.Entropiya tushunchasi. Prigojin teoremasi
8.Organizm va a’zo xujayralarida energiya turlari,
ularning o’zaro almashinish usullari
va qonuniyatlari
TERMODINAMIK KATTALIKLAR
Termodinamika- jismlar orasida issiqlik almashinuvini va issiqlikni boshqa energiya
turlarlariga o’zgarishini o’rganadi.
Xar qanday moddiy ob’ekt va jismlar to’plami ko’p miqdordagi zarrachalardan tashkil
topgan bo’lsa bunday sistema- termodinamik sistema deyiladi. Termodinamik sistema
ochiq va yopiq sistemalarga bo’linadi.
BERK
SISTEMA
T1 ≠ T2
1
2
OCHIQ
SISTEMA
TERMODINAMIKANING BIRINCHI QONUNI VA UNING
TIRIK ORGANIZMGA TADBIQI
∆L
L1
L2
Gazning izobarik kengayishida bajargan ishi:
A= P ∆V
Sistemaga berilgan issiqlik miqdori sistema ichki energiyasini
o’zgarishi bilan sistema tomonidan bajarilgan ishga sariflanadi:
Q = ∆U + A
Q - sistemaga berilgan issiqlik miqdori;
∆U - sistema ichki energiyasini o’zgarishi;
A - sistema tomonidan bajarilgan ish.
Tirik organizmda bajariladigan ish, entropiya o’zgarish faktori
bilan turli ko’rinishdagi biokimyoviy reaktsiya vaqtida yuzaga
keladigan ichki energiya o’zgarishi xisobiga bajariladi.
Erkin energiya manbalari va ularning ish
bajarish usullari
Biologik sistemalarda energiyani ishga aylanadigan qismini bilish axamiyatga
ega bo’lib u erkin energiya deb ataladi. Jadvalda,f oiz xisobida, energiyani
ishga aylangan qismi (yani F.I.K) keltirilgan:
Kechadigan jarayonlar
F.I.K
Glikoliz
36%
Fosforlanishdagi oksidlanishda
55%
Bakteriyalarni parlanishida
55%
Muskullar qisqarishida
Fotosintezda
30%
75%
ISSIQLIK BALANSI TENGLAMASI. ODAM HARORATI
GOMEOSTAZI VA UNIBOSHQARISH TURLARI
Issiqlik balansi deb, organizmni tashqaridan oladigan issiqlik miqdori Q1
bilan tashqi muhitga berilayotgan va turli fiziologik jarayonlar uchun
sariflanadigan issiqlik miqdori Q2- ning nisbatiga aytiladi: K = Q1/Q2
Qabul qilingan
56,8 g oqsil uchun
140 g yog’ uchun
79,9 g uglevodlar uchun
Hammasi bo’lib:
Sariflangan
237
1307
335
1879 Kkal
Ajralganissiqlikmiqdori
1374
Ajralgangazlar
43
Axlatvasiydik
93
Nafasolingandagibug’lanish
181
Tanasirtidagibug’lanish
237
Tuzatma
11
Hammasi b’lib
1859 Kkal
Gomeostaz- organizmni harakterlovchi barcha termodinamik
parametrlarni ma’lum bir intervalda- oraliqda o’zgarmas qilib
saqlash hossasidir.
Oddiy sharoitlarda tananing harorati , organizmning ichki sohasiga
qaraganda 3 – 5o C ga past. Jadvalda, kiymsiz 20 daqiqa va 22,8o C harortda,
yotgan odamning terisidagi harorti haqidagi ma’lumotlar keltirilgan; to’g’ri
ichakdagi har orati 37,5o C ga teng bo’lgan.
Tana sohalari
Peshona
Umrov suyagi (Elka- kurak sohasi)
Ko’krakning tepa qismi
Do’mg’azadan 2,5 sm yoqorida
Yurakning yuqori chegarasi ustida
Bel sohasi
Qol ikki boshli muskuli (bitsips)
Tizza meniski
Boldir (Golen)
0yoq tag qismi (Podoshva)
Ayoqni bosh barmog’i
Qo’l kafti
Harorat, oC
33,40
33,60
32,70
34,20
33.30
33.30
32.85
32.35
32,20
30,20
30.95
32,85
ISSIQLIK O’TKAZUVCHANLIK
S1
T1
S2
L
T2
Q = k (T1 – T2) S t / l
bu erda, k- issiqlik o’tkazuvchanlik koeffitsienti;
t- vaqt; S- sirt yuzasi;
T1 – T2 – temperaturalar farqi; l – sirtlar orasidagi
masova
NURLANISH, BUG’LANISH, KONVEKTSIYA
Nurlanish: Atom va molekulalarning issiqlik harakati xisobiga hosil bo’ladigan
nurlanish issiqlik nurlanish deb ataladi. Nurlanish quvvati Stefan- Boltsman
qonuniga binoan topiladi:
E = σ T4
σ - proportsionallik koeffitsienti, Stefan- Boltsman doimiysi deyiladi va u teng:
σ = 5,67 10-12 Vt/sm2 grad4
;
Bug’lanish. Tana sirtidan har bir gram suvni bug’lanishi uchun 0,58 kkal issiqlik
miqdori sariflanadi. 19o C dan 31o C gacha bo’lgan harorat oralig’ida qon aylanishini
o’zgarish regulyatsiyasi amalga oshganda, bug’lanish tufayli bo’ladigan issiqlik
uzatish, umumiy issiqlik uzatishning 20 – 25% ni tashkil qiladi.
Konvektsiya. Suyuqlik va gazlarda temperaturalarni vaqt o’tishi bilan teng bo’lib
qolishi asosan kovektsiya hodisasi bilan bog’liqdir.Bu hodisada, haroratlarni teng
bo’lib qolishi, suyuqlik yoki gazlarning yo’naltirilgan oqimi issiq joydan issiqlik
past joyga ko’chadi
TERMODINAMIKANING IKKINCHI QONUNI. UNI
TIRIK ORGANIZMGA TADBIQI

Klauzis ta’rifi: Issiqlik o’z o’zidan harorati past
jismdan , harorati yuqori jismga o’ta olmaydi.

Tmson ta’rifi: Bir jismni sovishi hisobiga issiqlikning
ishga aylanishi mumkin bo’lgan yagona davriy
jarayon bo’lishi mumkin emas yoki ikkinchi turdagi
abadiy dvigatel bo’lishi mukin emas.

Yakkalangan (izolyatsiyalangan) sistemada o’zo’zidan erkin energiyani ortib qolishi mumkin emas.
ENTROPIYA TUSHUNCHASI. PRIGOJIN TEOREMASI
Termodinamikani ikkinchi qonuni tirik tizimlarga qollash tushinchasiga ega
bo’lish uchun entropiya tushunchasiga to’talamiz:
Entropiya – grekchadan burilish, o’zgarish ma’nosini anglatadi. Bu tushuncha
1865 yili nemis fizigi Rudolf Klauzis tomonidan kiritilgan.
Ishchi modda tomonidan olingan yoki berilgan issiqlik miqdorining issiqlik
almashinish jarayonidagi temperaturaga nisbati keltirilgan issiqlik miqdori
yoki entropiya deb ataladi:
S = Q/T
Prigojin teoremasi: Sistemaning statsionar holatida ichki
muvozanatsiz holatlar (diffuziya, issiqlik o’tkazuvchanlik,
ximiyaviy reaktsiyalar ) shunday o’tadiki, entropiyaning xar bir
sekundagi o’zgarishi minimumga ega bo’ladi.
Shunday qilib tirik organism entropiyasi uning tarkibiga
kiruvchi sistemalar tartibsizligining o’lchovidir. Atrof muxitning
tartibsizligi ortib borishi bilan organizmda unga moslashuv yoki
nisbatan tariblanish yuzaga keladi.
Msaslsn: saraton (rak) kasalligini yuzaga kelishida xujayralarni
tartibsiz ravishdanko’payib ketishi kuzatiladi. Bu holatda
umumiy entropiya o’zgarishi organlarda ichki va tashqi
entropiya o’zgarish tezligini o’zaro yig’indisiga teng bo’ladi.
ORGANIZM VA A’ZO XUJAYRALARIDA ENERGIYA
TURLARI, ULARNING O’ZARO ALMASHINISH USULLARI
VA QONUNIYATLARI

Yoqorida qayd etkanimizdek, organizmdagi energiya almashinish turlarini bilish,
termodinamik sistemalarni holatini o’rganish bilan bog’liq masalalarni echish bolan
amalga oshiriladi. Masalan jismni tashqi muxit bilan issiqlik almashinishini
o’rganish shuday xullasalarga olib keldi:

- birinchidan, texnik ob’ektlarga nisbatan, tirik organism uncha mukammal issig’lik
almashgich emas. Ikkinchidan, fiziologik jarayonlar xisobiga, chegaralangan sohada
haroratni doimiy ushlab turish, yuksak darajada effektiv va takomillashgan ekan,
albatta bu mexanizm tashqi haroratni tebranishlarini ham uddasidan chiqadi.

Bioligik sistemaning ichki qismlaridagi statsionar holatlarga o’tishlarga misol
qilib. Nerv impulsining generatsiyasi, muskul qisqarishlariva membranadagi tinch
holatdan qo’zg’algan holatga o’tishlar va organlarning tashqi faktorlarga
moslashuvi misol bo’ladi.

Masalan, membrana potentsialini hosil bo’lishi Ki+ va Ko+ ionlari biologik
membrana orqali o’tganda ularning kontsentratsiyasi xujayra ichida [K+]i va
tashqarisida esa [K]o, ya’ni turlichadir:

Скачать