-W2-

020307

Ekologia

Funkcja stanu określana jest przez stan początkowy i końcowy.

(L) - praca wykonana na układzie ( + jak „na układzie” , - jeśli „przez układ”)

(U) - energia wewnętrzna - suma wszystkich energii występujących w układzie.

Rodzaje przekazywania ciepła:

- konwekcja

- promieniowanie

- przewodzenie (przekazywanie energii od jednej cząsteczki do drugiej itd.)

I Zasada Termodynamiki (Zasada zachowania energii)

• Dla układu otwartego ∆U może nastąpić albo na sposób ciepła, albo na sposób pracy
  

• W układzie izolowanym we wszystkich procesach w tym układzie, energia wewnętrzna pozostaje niezmieniona

Układy dążą do stanu równowagi.

Równowaga dynamiczna - tyle samo ubywa co przybywa

II Zasada termodynamiki

• W procesach działających samorzutnie w kierunku osiągnięcia równowagi rośnie „nieuporządkowanie” oraz maleje zdolność do wykonania pracy zewnętrznej.

• Nie jest możliwe pobieranie ciepła z jednego termodynamicznie jednorodnego ciała i zamiana go na pracę bez zmiany w otoczeniu.

Rys1.

Entropia - funkcja stanu (S)

∆Q - ciepło dostarczane do układu

T - temperatura

Zmiana entropii układu składa się ze zmian na zewnątrz i wewnątrz układu. W procesach przebiegających samorzutnie energia zawsze wzrasta.

Procesy odwracalne - przyrost entropii

Procesy nieodwracalne - S zawsze rośnie

Układ dąży do pewnego makro stanu odpowiadającego największej liczbie mikro stanów.

Jeżeli układ pobiera z otoczenia bardziej uporządkowanie, przyrost entropii jest wolniejszy

Egzergia - pewna część energii (1955). Jest to max. Zdolność danej substancji do wykonania pracy wobec otoczenia. Ustala się ją dla określonego układu i otoczenia. Jest wyrażana przez:

T₀ - temperatura otoczenia

T - temperatura

Q - ciepło dostarczane do układu

Egzergia jest zużywana w odróżnieniu od energii.

Podstawową jednostką jest organizm.

Zbiór organizmów to populacja.

Jednego rodzaju żyjących na pewnym terenie

Biocenoza - zbiór populacji współwystępujących w określonym miejscu i czasie. Istnieją związki między tymi populacyjnymi. Są one między sobą zależne. Biocenoza ma swoją organizację i jest trwała.

Biotop - wszystko co znajduje się na terenie, gdzie występują organizmy żywe (gleba, powietrze…). Czynniki abiotyczne umożliwiające funkcjonowanie organizmom żywym.

Biocenoza + Biotyp = Ekosystem

Ekosystem - zespół organizmów żywych na danym terenie oraz jego nieożywione otoczenie. Cechą charakterystyczną Ekosystemu jest ciągły przepływ energii i obieg materii w ekosystemie następuje ciągła weryfikacja genetycznych właściwości.

Ekosystem jest złożoną strukturą. Im bardziej złożony tym bardziej jest odporny (na zranienia, na czynniki zewnętrzna.

Materia organiczna w 95% składa się z węgla, powstają w wyniku fotosyntezy.

Fotosynteza - zamiana związków nieorganicznych w związki organiczne dzięki promieniom słonecznym. Produkty fotosyntezy to węglowodory, białka i tłuszcze.

Producenci - rośliny

Konsumenci - roślinożercy

Konsumenci II rodzaju - konsumują konsumentów

Destruenci - bakterie, grzyby - dokonują rozkładu martwych organizmów.

Rozbudowany Łańcuch pokarmowy to sieć troficzna.

Ekosystem jako ziemia - układ zamknięty wymieniamy energię z otoczeniem, jednak nie materię.

Organizmy żywe są układami otwartymi.

Przyroda nie zna pojęcia odpadów.

Odkrycie zasobów węgla i stwierdzenie jego przydatności do spalania zbiegło się z wynalezieniem maszyny parowej. Przyczyniło się to także do rozwoju produkcji stalowej. Usprawniło to także transport.

Charakterystyka naszych czasów:

1. Nastąpiło ogromne zużycie surowców (kilkadziesiąt Gigaton/rok, jest to ponad 1000ton/sek)

2. Znakomity wzrost zużycia energii

3. Zanieczyszczenie środowiska.

Ekologia -W2-RJ- 020307 dr hab. inż. Andrzej Doniec prof. PŁ

---