Biofizika kitob yangisi 2013. doc
Download 2.18 Mb. Pdf ko'rish
|
BIOFIZIKA (1)
|
§ 6.3. Ochiq tizimlar uchun entropiya Ishchi modda tomonidan olingan yoki berilgan issiqlik miqdorining issiqlik almashinish jarayonidagi haroratiga nisbati keltirilgan issiqlik miqdori deyiladi, ya’ni T Q Demak, kichik sikllar uchun ifodani yozish mumkin. 0 = ∫ T Q d (6.7) PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com 116 6.2-rasm. Termodinamik tizimda bajarilgan ishni hisoblash chizmasi.Bunda P- bosim, V-xajm Jarayon yoki ko’chishga bog’liq bo’lmagan fizik harakteristikalar odatda tizimning vaziyatiga yoki boshlang’ich va oxirgi holatiga mos keluvchi biror funksiya ikki qiymatining ayirmasi kabi ifodalanadi. Qaytuvchi jarayon uchun keltirilgan issiqlik miqdorining yig’indisini tizim holatining entropiyasi deb ataluvchi biror funksiya ikki qiymatining ayirmasi kabi ifodalash mumkin: ∫ = − = ∆ T dQ S S S 2 1 1 2 (6.8) Bu yerda 2 S va 1 S tizimning oxirgi va boshlang’ich holatlariga mos keluvchi entropiyasi. Shunday qilib, entropiya tizimning holat funksiyasi bo’lib, ikki holat uchun entropiya kiymatlarining ayirmasi tizimning bir holatidan boshqa holatiga qaytuvchi o’tishlaridagi keltirilgan issiqlik miqdorlarining yig’indisiga teng. Molekulyar-kinetik nazariya bo’yicha entropiya tizim zarralari tartibsizligining o’lchovi deb olish mumkin. Tizimdagi tartibsizlik miqdoran termodinamikaviy extimollik тар W bilan harakterlanadi. Bolsman entropiyaning termodinamikaviy ehtimollikning logarif-miga proporsional ekanini aniqladi: тар W k S ln = (6.9) k – Bolsman doimiysi. Termodinamikaning ikkinchi qonuni birinchi qonunni to’ldirgani kabi, entropiya ham energiya tushunchasini to’ldiradi. Ochiq tizimning holati termodinamik muvozanatda tekshiriladi. Agarda termodinamik tizimning holati muvozanat holatidan ozgina farq qilsa, uni xuddi muvozanat holatidagiday parametrlar bilan xarakterlash mumkin. Bunday tizimning tartibsizlik darajasi entropiya bilan aniqlanadi. Ochiq tizimning entropiyasi muvozanat bo’lmagan holatda tizimga energiya va modda kelishi munosabati bilan entropiyasi oshadi. Termodinamikaning ikkinchi asosiga binoan yopiq izolyasiyalangan tizim entropiyasi oshib boradi va o’zining maksimumiga intiladi. Ochiq tizimda esa doimiy entropiyali turg’un holat bo’lishi mumkin. Organizm – turg’un tizim uchun O dS = , const S = , 0 ⋅〉 i dS , 0 〈 dSe deb yozish mumkin. Bunda dSi - tizimdagi qaytmas jarayonlar bilan bog’liq bo’lgan entropiyaning o’zgarishi dSe - tizimning tashqi PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com 117 muhit jismlari bilan ta’sirlashuvi tufayli yuzaga kelgan entropiyaning o’zgarishi quyidagicha hisoblanadi. dSe dSi dS + = yoki O dSi dS dSe 〈 − = (6.10) Bu esa tizimga o’tayotgan mahsulotdagi (modda va energiya) entropiya tizimdan chiqayotgan mahsulotdagi entropiyadan kichik ekanligini bildiradi. Prigojin turg’un holat uchun entropiyaning minimumi hosil bo’lish prinsipini tariflab, ayrim funksiyalarning ekstremal qiymatlarini ko’rsatdi. Organizm atrof-muhit entropiyasi izolyasiyalangan tizimdagi kabi ortib boradi, ammo bunda organizmning entropiyasi o’zgarmas saqlanib qoladi. Entropiya tizim tartibsizligining o’lchovidir. Shu sababli organizmning tartibliligi atrof-muhit tartibliligining kamayishi hisobiga saqlanadi. Ayrim kasalliklar holatlarida biologik tizimlar entropiyasi oshishi mumkin ( O dS 〉 ), bu turg’un holatning bo’lmasligi tartibsizlikning yo’qligi bilan bog’liq. Masalan, rak kasalliklarida hujayralarning tartibsiz ravishda ko’payib ketishi yuz beradi. (6.10) ifodani quyidagi ko’rinishda yozish mumkin. dt dSe dt dSi dt dS + = (6.11) turg’un holat uchun esa dt dSe dt dSi − = ( 0 = = dt dS const S ) (6.12) Prigojin prinsipiga muvofiq 0 〉 dt dSi va minimaldir, demak dt dS ham minimal qiymatga ega bo’ladi. Bundan quyidagi xulosa chiqadi; atrof-muhit entropiyasining o’zgarishi organizmning turg’un holati saqlanib qolgan holda ham minimumga ega. Tirik tizimlar (hujayra, a’zolar, organizm) ishlab turishiing asosi – diffuzion jarayonlar biokimyoviy reaksiyalar, osmotik hodisalarning va hokazo shunga o’xshash jarayonlarning yuz berishi sharoitida turg’un holatini quvvatlab turishidan iboratdir. Download 2.18 Mb. Do'stlaringiz bilan baham: 
|