열역학적 시스템이란 무엇입니까?
* 열역학적 시스템은 정의 된 경계 내의 물질 모음입니다.
* 에너지 교환 (열, 작업) 및 물질 교환을 통해 주변 환경과 상호 작용합니다.
열역학적 시스템으로서의 살아있는 유기체 :
* 열린 시스템 : 살아있는 유기체는 개방형 시스템이므로 에너지와 물질을 주변 환경과 교환합니다.
* 에너지 섭취 : 그들은 식품 (화학 에너지)과 산소 (호흡을 위해)의 형태로 에너지를 취합니다.
* 에너지 출력 : 그들은 열과 일 (운동, 성장 등)으로 에너지를 방출합니다.
* 물질 섭취 : 영양소, 물 및 산소를 섭취합니다.
* 물질 출력 : 그들은 이산화탄소, 물 및 요소와 같은 폐기물을 제거합니다.
* 대사 과정 : 살아있는 유기체는 식품에서 에너지를 사용 가능한 형태로 변환하는 복잡한 화학 반응 네트워크 (신진 대사)를 특징으로합니다. 이것은 열역학적 원리에 의해 지배됩니다.
* 열역학의 첫 번째 법칙 : 에너지는 시스템 내에서 보존됩니다. 창조되거나 파괴되지 않지만 변형됩니다.
* 열역학 제 2 법칙 : 엔트로피 (장애)는 항상 분리 된 시스템에서 증가합니다. 살아있는 유기체는 주변의 에너지를 사용하여 질서를 유지하고 현지에서 엔트로피를 줄입니다.
살아있는 유기체의 열역학적 원리의 예 :
* 세포 호흡 : 이 과정은 식품을 세포의 1 차 에너지 통화 인 ATP (아데노신 트리 포스페이트)로 전환합니다. 이것은 매우 효율적인 에너지 전환 프로세스입니다.
* 광합성 : 식물은 햇빛을 사용하여 이산화탄소와 물을 포도당과 산소로 변환합니다. 이 과정에는 에너지 변환 및 저장이 포함됩니다.
* 체온 조절 : 항상성은 외부 변동에도 불구하고 안정적인 내부 온도를 유지합니다. 여기에는 환경과의 열 교환이 포함됩니다.
* 근육 수축 : 힘과 움직임을 생성하기 위해 ATP의 에너지가 필요합니다. 이것은 화학 에너지를 기계적 에너지로 전환하는 열역학적 공정입니다.
키 테이크 아웃 : 살아있는 유기체는 에너지와 물질을 주변 환경과 끊임없이 교환하는 고도로 체계적이고 역동적 인 열역학적 시스템입니다. 열역학을 이해하는 것은 세포에서 생태계에 이르기까지 모든 수준에서 생물학적 과정을 이해하는 데 중요합니다.
