Термодинамика биологических систем

Энтропиянинг ўзгариши модда ва системанинг тартибсизлик даражасига пропорционал ҳисобланади.

Максимал фойдали иш ўзгаришлари dАмах эркин энергиянинг термодинамик ўзгаришлари билан боғлиқ бўлади.

F=U-TS

F=U-TS

Бу тенглама Гельмгольц эркин энергиясини ифодалайди.

Тўлиқ термодинамик потенциал эса G билан белгиланиб, қуйидагича ифодаланади:

G=U+pV-TS

Бу тенглама Гибсс эркин энергиясини ифодалайди.

Юқорида келтирилган қийматлар термодинамиканинг 1-2-қонунлари асосида T,V,P-параметрларнинг ўзгаришларига боғлиқ кўринишда ифодаланади.

Юқорида келтирилган қийматлар термодинамиканинг 1-2-қонунлари асосида T,V,P-параметрларнинг ўзгаришларига боғлиқ кўринишда ифодаланади.

Муҳит ҳарорати ва ҳажми ўзгармас ҳолатда (T,V=const) максимал иш қуйидаги тенглама билан ифодаланади:

Amax < - d(U-TS)=TdS-dU=-(dF)T,V

кўринишдаги тенглама билан,

Муҳит ҳарорати ва босим ўзгармас ҳолатда (T,р=const) максимал иш қуйидаги тенглама билан ифодаланади:

Amax < - d(U+pv-TS)=dS-dU-pdv=-(dG)T,P

Бунда “<“ белги жараён қайтмаслигини билдиради. F ваG функ-циялар қиймати асосида системада ўз-ўзидан борувчи жараёнларда мувозанат қарор топишини баҳолаш мумкин.

Фойдали иш бўлмаган шароитда:

(dF)T,V <0, (dG)T,P <0 қийматга эга бўлади.

Барқарор мувозанат қарор топган системалар эса,
(dF)T,V = 0; (dF)T,V > 0
(dG)T,P =0 (dG)T,P > 0 қийматга эга бўлади.
Биокимёвий жараёнларда, асосан, ҳажм-V ва босим-P ўзгаришлари ҳисобга олинмаса ҳам бўладиган қийматга эга бўлади ва бундай ҳолатда:
dF=-SdT-pdv
ёки
dG=-Sdt+vdp=dF+pdv+vdp ифодаланади.

0

Стационар ҳолат нима? Термодинамик система параметрлари (V,P,T ва бошқалар) муҳит билан ўзаро таъсирлашишида вақт давомида ўзгармаса, система ҳолати стационар ҳолат дейилади. Термодинамик нуқтаи-назардан тирик хужайра очиқ системадир ва унинг нормал фаолияти системадаги стационар ҳолат барқарорлик мувозанат кўрсаткичига боғлиқдир.