Notiunea de entropie a fost introdusa in in 1985 de catre R. Clausius care a definit-o din punct de vedere matematic cand L. Boltzmann a legat aceasta notiune de alcatuirea moleculara a sistemului.
Organismele vii heterotrofe iau din mediu ca alimente substante organice macromoleculare cu entropie scazuta si excreta produsii de dezasimilate care sunt substante micromoleculare cu entropie mai ridicata. De asemenea, este eliminata acea parte din energia eliberata prin respiratie care este degradata in mod ireversibil la caldura. Organismele vii sunt sisteme deschise in care au loc schimburi permanente cu exteriorul, iar aceste curgeri sau fluxuri sunt in mod esential procese ireversibile.
Aceasta face ca pentru aplicarea corecta la studiul proceselor ce au loc in sistemele biologice, sa fie adecvata numai termodinamica proceselor ireversibile.
Desfasurarea unui proces ireversibil intr-un loc dat este intotdeauna legata de producerea de entropie chiar in acel loc. In orice domeniu arbitrar de mic al sistemului, in care se petrec procese ireversibile, are loc o producere de entropie exprimata de variatia pozitiva: diS (0. In acord cu aceasta formulare ramane insa posibilitatea ca intr-un acelasi domeniu sa se desfasoare doua (sau mai multe) procese din care unul poate produce o scadere a entropiei sistemului (diS (1) (0) cu conditia ca prin al doilea proces sa se produca entropie: diS (2) (0 si astfel incat in ansamblu sa fie o productie pozitiva de entropie: Procesul iereversibil producator de entropie se numeste proces cuplant, iar procesele insotite de o scadere a entropiei, care decurg pe seama lui, se numesc procese cuplate.
Pentru biologie procesele cuplate si cuplante au o deosebita semnificatie. Existenta lor permite sa intelegem posibilitatea fenomenelor biologice si biochimice ce se desfasoara in sens opus tendintei entropice de atingere a starii de echilibru termodinamic. Din punct de vedere al termodinamicii clasice, organismele vii sunt sisteme instabile a caror existenta, si cu atat mai mult de dezvoltare si crestere, insotiota de o continua ordonare, apar drept un fenomen inexplicabil. Termodinamica proceselor ireversibile a depasit aceasta dificultate. Toate procesele in legatura cu cresterea organismului, cu producerea unor substante termodinamic instabile, sunt procese cuplate care absorb entropie si se desfasoara pe seama reactiilor de ardere avand sursa de entropie pozitiva. Din acest punct de vedere, se poate spuneca viata reprezinta cuplajul dintre catabolism ca proces cuplant si anabolism ca proces cuplat.
Astfel, daca intr-un sistem avem flux al unei substante A, notat cu JA, produs de un gradient de concentratie al unei substante, exprimat prin forta XA si un flux de caldura notat Jq produs de un gradient de temperatura exprimat prin forta termica Xq atunci sursa de entropie in sistem va fi: Paradoxul lui Maxwell: se introduce doua volume de gaz la temperaturi diferite in doua compartimente care ...
Primești referatul în câteva minute,
cu sau fără cont
