524 matches
-
ordinea temporală sau spațială apare departe de echilibrul termodinamic. La echilibru termodinamic, predomină dezordinea. în natură se întâlnesc structuri care comportă două tipuri de ordine: ordine statică și ordine dinamică. în primul caz ordinea se realizează în condiții de echilibru termodinamic, la o temperatură suficient de joasă (de exemplu cristalizarea unui lichid). în cazul fenomenelor biologice însă nu avem de a face cu astfel de ordine statică, ci aici predomină ordinea dinamică. Ea nu este o consecință a scăderii entropiei pe
BIOFIZICA by Servilia Oancea () [Corola-publishinghouse/Science/533_a_1006]
-
evolueze departe de această ramură. Sistemul poate evolua spre o structură ordonată sau poate exploda. Deci dacă ne aflăm pe domeniul liniar (ramura a), fluctuațiile nu au nici o influență asupra stabilității stării staționare. Din contra, la marea distanță de echilibrul termodinamic, dincolo de bifurcație, stările staționare de pe curba b sunt instabile și același sistem se poate restructura ca răspuns la constrângerile mari cei sunt impuse din exterior. Deci, în cazul neliniar, când sistemul se găsește departe de echilibrul termodinamic și forțele termodinamice
BIOFIZICA by Servilia Oancea () [Corola-publishinghouse/Science/533_a_1006]
-
distanță de echilibrul termodinamic, dincolo de bifurcație, stările staționare de pe curba b sunt instabile și același sistem se poate restructura ca răspuns la constrângerile mari cei sunt impuse din exterior. Deci, în cazul neliniar, când sistemul se găsește departe de echilibrul termodinamic și forțele termodinamice sunt mari, starea staționară rămâne sau nu stabilă la influența fluctuațiilor, în funcție de structura sa internă. Un sistem, cu cât este mai complex este și mai ordonat. IV.1.9. Scenariu posibil pentru evoluția sistemelor biologice Evoluția sistemelor
BIOFIZICA by Servilia Oancea () [Corola-publishinghouse/Science/533_a_1006]
-
termodinamic, dincolo de bifurcație, stările staționare de pe curba b sunt instabile și același sistem se poate restructura ca răspuns la constrângerile mari cei sunt impuse din exterior. Deci, în cazul neliniar, când sistemul se găsește departe de echilibrul termodinamic și forțele termodinamice sunt mari, starea staționară rămâne sau nu stabilă la influența fluctuațiilor, în funcție de structura sa internă. Un sistem, cu cât este mai complex este și mai ordonat. IV.1.9. Scenariu posibil pentru evoluția sistemelor biologice Evoluția sistemelor chimice și biologice
BIOFIZICA by Servilia Oancea () [Corola-publishinghouse/Science/533_a_1006]
-
chimice a permis materiei o evoluție naturală, de la structuri simple către structuri din ce în ce mai complexe, atunci când structura internă și mediul înconjurător au oferit această șansă. Evoluția sistemelor biologice este și ea o consecință a comportării sistemelor deschise, aflate departe de echilibrul termodinamic, la apariția fluctuațiilor. Aceste teorii susțin că evoluția sistemelor biologice a fost posibilă datorită erorilor de replicare a acizilor nucleici. Erorile de replicare conduc la mutații iar speciile apărute se numesc mutanți. Specia nouă care apare ca urmare a erorilor
BIOFIZICA by Servilia Oancea () [Corola-publishinghouse/Science/533_a_1006]
-
ei crește rapid atingând pe traiectoria ciclului limită, concentrații de același ordin de mărime ca și a celeilalte specii. Această specie este deci un mutant avantajos. Pentru ca mutantul să fie avantajos, trebuie ca sistemul să fie menținut departe de echilibrul termodinamic. Deci sursa principală de noi informații genetice o constituie erorile de replicare. Schrodinger, Eigen și Prigogine au arătat că erorile de replicare sunt fluctuații care produc noi sisteme organizate. Aceste fluctuații sunt întâmplătoare și independente de mediul exterior. K. Popper
BIOFIZICA by Servilia Oancea () [Corola-publishinghouse/Science/533_a_1006]
-
principiul evoluționist care determină comportarea sistemelor Dar cele mai importante dintre întrebări, rămân următoarele: Este Pământul cel mai ordonat sistem din Univers, și dacă da, cum s-a ajuns la această ordine? Este moartea unei viețuitoare o stare de echilibru termodinamic? Cum a apărut Universul și cum a apărut viața pe Pământ? Descoperirea unei teorii unitare asupra existenței Universului este visul de aur al fizicienilor teoreticieni. Aceasta însă nu impune și prezicerea evenimentelor ulterioare din două motive. Primul motiv este legat
BIOFIZICA by Servilia Oancea () [Corola-publishinghouse/Science/533_a_1006]
-
soluționată pentru a obține emisia stimulată de radiație este cea a realizării inversiei de populație, căci, în mod natural, numărul de atomi care se află într-o stare cu energie Wi mai mare decât cea fundamentală W0 este, la echilibru termodinamic mai mic decât numărul de atomi din starea fundamentală, adică: Această emisie stimulată continuă până când populația stării superioare se micșorează suficient pentru a deveni egală cu cea a stării inferioare. Pentru a obține inversia de populație, sistemul cuantic (mediul activ
BIOFIZICA by Servilia Oancea () [Corola-publishinghouse/Science/533_a_1006]
-
Chimia fizică reprezintă disciplina care are ca obiectiv principal utilizarea legilor din fizică pentru explicarea fenomenelor chimice. Obiectul studiat este sistemul. Pentru partea de termodinamică, obiectul de studiu va fi sistemul termodinamic, reprezentat de un corp sau un ansamblu de corpuri având ca limită în raport cu restul corpurilor o suprafață reală sau imaginară. Corpurile vecine sistemului poartă denumirea generică de mediu exterior. Un sistem termodinamic are un număr minim de parametri care îi
CHIMIE FIZICĂ ȘI COLOIDALĂ by Alina Trofin () [Corola-publishinghouse/Science/703_a_1091]
-
de termodinamică, obiectul de studiu va fi sistemul termodinamic, reprezentat de un corp sau un ansamblu de corpuri având ca limită în raport cu restul corpurilor o suprafață reală sau imaginară. Corpurile vecine sistemului poartă denumirea generică de mediu exterior. Un sistem termodinamic are un număr minim de parametri care îi determină starea. Acești parametri pot fi modificați independent și se numesc variabile independente sau parametri de stare ai sistemului. În afara acestora, sistemul este caracterizat și de alte mărimi fizice. Acestea depind de
CHIMIE FIZICĂ ȘI COLOIDALĂ by Alina Trofin () [Corola-publishinghouse/Science/703_a_1091]
-
pot fi modificați independent și se numesc variabile independente sau parametri de stare ai sistemului. În afara acestora, sistemul este caracterizat și de alte mărimi fizice. Acestea depind de parametrii fundamentali și se numesc mărimi (funcții) de stare. Trecerea unui sistem termodinamic de la anumite valori ale variabilelor independente la alte valori modifică starea sistemului și poartă denumirea de proces. Procesele efectuate de sistem se pot desfășura cu viteză infinit mică și atunci procesul este reversibil. Procesul reversibil constituie însă o succesiune de
CHIMIE FIZICĂ ȘI COLOIDALĂ by Alina Trofin () [Corola-publishinghouse/Science/703_a_1091]
-
difuzia foarte mare, cu tendința de a ocupa întreg volumul (gazele iau forma și volumul vasului în care se găsesc); variația pronunțată a volumului cu presiunea și temperatura;densitatea extrem de mică; compresibilitatea ridicată. Gazele, pure sau în amestec, sunt sisteme termodinamice cu legi relativ bine stabilite. Pentru raportatea proprietăților sistemelor gazoase la un sistem gazos de referință s-a introdus noțiunea de gaz perfect (ideal). Proprietățile acestui gaz sunt: ◦ inexistența interacțiunilor intermoleculare; ◦ moleculele nu se atrag reciproc și nici nu se
CHIMIE FIZICĂ ȘI COLOIDALĂ by Alina Trofin () [Corola-publishinghouse/Science/703_a_1091]
-
electromagnetice α, β și γ. 30 Termodinamica este știința care se ocupă cu studiul transformărilor energetice care însoțesc procesele fizice și chimice. Ea studiază interconversia căldurii și a lucrului mecanic, precum și condițiile care definesc starea de echilibru. 2.1. Mărimi termodinamice Termodinamica folosește o serie de termeni și noțiuni specifice. Sistemul este o porțiune de materie limitată în spațiu. Sistemele termodinamice se clasifică în sisteme izolate în care nu au loc schimburi de energie sau materie cu mediul exterior; sisteme neizolate
CHIMIE FIZICĂ ȘI COLOIDALĂ by Alina Trofin () [Corola-publishinghouse/Science/703_a_1091]
-
și chimice. Ea studiază interconversia căldurii și a lucrului mecanic, precum și condițiile care definesc starea de echilibru. 2.1. Mărimi termodinamice Termodinamica folosește o serie de termeni și noțiuni specifice. Sistemul este o porțiune de materie limitată în spațiu. Sistemele termodinamice se clasifică în sisteme izolate în care nu au loc schimburi de energie sau materie cu mediul exterior; sisteme neizolate în care sunt posibile schimburi energetice cu mediul înconjurător. Interacțiunea sistemului cu mediul înconjurător se manifestă prin transmiterea căldurii și
CHIMIE FIZICĂ ȘI COLOIDALĂ by Alina Trofin () [Corola-publishinghouse/Science/703_a_1091]
-
energie sau materie cu mediul exterior; sisteme neizolate în care sunt posibile schimburi energetice cu mediul înconjurător. Interacțiunea sistemului cu mediul înconjurător se manifestă prin transmiterea căldurii și efectuarea de lucru mecanic. Sistemele mai pot fi: omogene în care proprietățile termodinamice ale sistemului nu variază, sau variază continuu în tot spațiul ocupat, sistemul fiind alcătuit dintr-o singură fază; eterogene în care proprietățile sistemului variază în spațiu, sistemul fiind compus din mai multe porțiuni numite faze și între care există suprafețe
CHIMIE FIZICĂ ȘI COLOIDALĂ by Alina Trofin () [Corola-publishinghouse/Science/703_a_1091]
-
Poate exista doar o singură fază gazoasă pentru că toate gazele sunt miscibile (se amestecă în orice proporție). Proprietățile extensive ale sistemelor depind de cantitatea de substanță și au caracter aditiv, iar proprietățile intensive nu depind de cantitatea de substanță. Procesul termodinamic reprezintă orice modificare a unui sistem. Procesele reversibile sunt acele procese care decurg în ambele sensuri (A↔B) iar cele ireversibile decurg spontan într-un singur sens. Procesul invers nu are loc fără aport de energie din exterior (A→B
CHIMIE FIZICĂ ȘI COLOIDALĂ by Alina Trofin () [Corola-publishinghouse/Science/703_a_1091]
-
modificare a unui sistem. Procesele reversibile sunt acele procese care decurg în ambele sensuri (A↔B) iar cele ireversibile decurg spontan într-un singur sens. Procesul invers nu are loc fără aport de energie din exterior (A→B). Deoarece procesele termodinamice sunt foarte complexe, pentru facilitarea studiului lor se stabilesc anumite condiții după care se pot clasifica: • procese izoterme în care temperatura rămâne constantă; • procese izobare în care presiunea rămâne constantă; • procese izocore în care volumul rămâne constant: • procese adiabate în
CHIMIE FIZICĂ ȘI COLOIDALĂ by Alina Trofin () [Corola-publishinghouse/Science/703_a_1091]
-
chimici ce o influențează. Viteza de reacție este specifică reacțiilor chimice; acestea se produc spontan sau într-o anumită perioadă de timp, printr-o succesiune de etape. Practic, s-a constatat că moleculele unor substanțe opun o rezistență față de transformările termodinamic posibile; se spune că sunt inerte chimic. Inerția chimică este un fenomen extrem de important. Ea depinde de viteza cu care se rupe legătura covalentă. Multe substanțe indispensabile vieții se găsesc în condiții standard într-o stare de stabilitate termică. Combustibilii
CHIMIE FIZICĂ ȘI COLOIDALĂ by Alina Trofin () [Corola-publishinghouse/Science/703_a_1091]
-
când catalizatorul constituie o fază separată. Trebuie subliniat faptul că acești catalizatori sunt substanțe. Există și alte influențe, de exemplu forme de energie care pot crește viteza de reacție, dar acestea nu produc o acțiune catalitică. Catalizatorii accelerează doar reacții termodinamic posibile, care decurg spontan în sensul stabilirii unui echilibru. Catalizatorii intervin în cinetica chimică și în mecanismele de reacție fără a avea vreo influență asupra echilibrelor. Ei cresc viteza de reacție prin micșorarea energiei de activare. Exemplu: pentru reacția de
CHIMIE FIZICĂ ȘI COLOIDALĂ by Alina Trofin () [Corola-publishinghouse/Science/703_a_1091]
-
ei de separare se deosebește calitativ de adsorbția din mediu eterogen (cu adsorbanți propriu-ziși). Stratul adsorbant (interfața) are în acest caz dimensiuni neglijabile comparativ cu dimensiunile sistemului. Teoria adsorbției soluțiilor este prima teorie generală a adsorbției, fiind elaborată pe baze termodinamice de J.W. Gibbs. Forma cea mai cunoscută a ecuației Gibbs, numită și izoterma lui Gibbs, este: 113 Γ = (C /R·T ) · dσ / dC Această relație nu este valabilă numai pentru soluții, ci pentru toate suprafețele. Micșorarea tensiunii superficiale nu
CHIMIE FIZICĂ ȘI COLOIDALĂ by Alina Trofin () [Corola-publishinghouse/Science/703_a_1091]
-
care se aplică în cuțit un curent electric continuu, în biologie și medicină pentru purificarea acidului silicic medicinal, a serurilor sau antitoxinelor etc. 2.6. Fenomene de descompunere a coloizilor liofobi. Coagularea Particulele coloidale, fiind instabile din punct de vedere termodinamic (din cauza surplusului de energie liberă superficială) și aflându-se într-o continuă mișcare, suferă permanent o transformare manifestată prin două procese diferite: 1) procesul de reunire sau agregare a particulelor, numit coagulare, datorat interacțiunii dintre particule; 2) procesul de adsorbție
CHIMIE FIZICĂ ȘI COLOIDALĂ by Alina Trofin () [Corola-publishinghouse/Science/703_a_1091]
-
care imediat după ciocnirea cu particulele mari se desfac și rămân în continuare sub formă de particule coloidale. 150 2.6.2. Stabilitatea sistemelor coloidale Deoarece această proprietate a sistemelor coloidale nu este niciodată realizată în mod absolut, din cauza instabilității termodinamice, ea este în realitate o coagulare lentă cu o viteză de coagulare sau de „îmbătrânire” din ce în ce mai mică. Factorii de care depinde stabilitatea unui sistem coloidal sunt: natura coloidului - coloizii liofili sunt mai stabili datorită stratului protector din mediul de dispersie
CHIMIE FIZICĂ ȘI COLOIDALĂ by Alina Trofin () [Corola-publishinghouse/Science/703_a_1091]
-
anionilor difuzibili sunt egale de o parte și de cealaltă a membranei), distribuția ionilor va fi cea prezentată în figura 2.14 b. Se observă o repartiție inegală a ionilor electrolitului între cele două compartimente. Donnan a demonstrat pe considerente termodinamice că echilibrul de membrană se stabilește atunci când produsul concentrațiilor ionilor sării, care difuzează prin membrană, este același în ambele soluții: [Na+]I · [ Din această egalitate rezultă că x, cantitatea de sare difuzată din soluția II în soluția I, se va
CHIMIE FIZICĂ ȘI COLOIDALĂ by Alina Trofin () [Corola-publishinghouse/Science/703_a_1091]
-
alimentare și farmaceutice, a polimerilor etc. Capacitatea deosebită de stabilizare a coloizilor de asociație tensioactivi (AAS) a permis realizarea unei noi clase de sisteme disperse studiate în cadrul chimiei coloizilor, fiind de asemenea foarte importante prin aplicațiile lor - dispersiile eterogene stabile termodinamic. Din această clasă fac parte suspensiile, emulsiile, spumele, pastele, aerosolii, pulberile și alte sisteme disperse eterogene, cu un grad de dispersie mai mic decât cel coloidal, dar care, datorită stabilității lor, au proprietăți și aplicații asemănătoare coloizilor propriu-ziși. Acești compuși
CHIMIE FIZICĂ ȘI COLOIDALĂ by Alina Trofin () [Corola-publishinghouse/Science/703_a_1091]
-
Al2O3), CaCO3, MgCO3 etc. Ca exemple de emulgatori lipofili putem enumera: săpunuri de aluminiu, magneziu sau calciu, acetilceluloză, lanolină, esteri ai glicerinei și ai glicolului, grafit, negru de fum etc. Proprietățile emulsiilor sunt: 1) stabilitatea - cele mai multe emulsii sunt sisteme stabile termodinamic și pot atinge concentrații foarte mari (C ≥ 90%); 2) inversarea - reprezintă fenomenul de transformare a emulsiilor directe în emulsii indirecte și invers, sub influența stabilizatorilor; 3) coalescența - este fenomenul de contopire a particulelor mai mici ale emulsiei și transformarea lor
CHIMIE FIZICĂ ȘI COLOIDALĂ by Alina Trofin () [Corola-publishinghouse/Science/703_a_1091]