Podstawowe pojęcia termodynamiki

Na wstępie warto przypomnieć kilka podstawowych pojęć z zakresu ter-modynamiki. Część przyrody wyodrębnioną do badań nazywamy układem, pozostałą część otoczeniem. Elementy składowe układu mogą wymieniać energię zarówno między sobą, jak i z otoczeniem. Układ, w którym wymiana energii ograniczona jest tylko do elementów układu, nie zachodzi natomiast wymiana energii z otoczeniem nosi nazwę układu odosobnionego. Jest to pojęcie bardzo pomocne w teoretycznych rozważaniach termodynamiki, jednak nie ma zastosowania do komórki, która podlega zarówno wpływom otoczenia, jak i sama może wpływać na otoczenie. Układ tego typu nazywamy otwartym. Komórka jest układem otwartym, bo wymienia z otoczeniem materię i energię. Można jednak przenieść jakiś określony proces zachodzący w komórce (np. reakcję chemiczną) do probówki, izolując go z całości i rozpatrując jako układ odosobniony. Wyciągane wnioski z doświadczeń in vitro staramy się odnosić do komórki i przewidywać bieg zjawisk w tym tak złożonym układzie. Przekonano się, że takie przewidywanie rzeczywiście jest możliwe.

Aby prześledzić termodynamikę jakiegoś procesu, określa się w ukła-dzie energię wewnętrzną przed i po zajściu procesu. Energia wewnętrzna jest sumą energii kinetycznej bezładnego ruchu cząstek układu (czą-steczek, jonów, atomów, elektronów) i wzajemnej energii oddziaływań międzycząsteczkowych i wewnątrzcząsteczkowych.

Leave a Reply