0000016 (18)

wzorem 4.44. w którym fi oznacza siłę elektromotoryczną ogniwa równą potencjałowi

redox.

Mierząc potencjał utleniająco-redukcyjny fi przy jednakowych stężeniach Fe³⁺ i Fe²⁺ otrzymuje się standardowy potencjał redox tego układu. Wynosi on 0,77 V, co odpowiada zmianie entalpii swobodnej około —40 kcal/mol wodoru. W ten sposób można wyznaczyć standardowe potencjały redox różnych substancji, także biologicznie ważnych. Można je odnaleźć w odpowiednich tabelach.

Andrzej Pilawski

5. TERMODYNAMIKA NIERÓWNOWAGOWA

Wszystkie powyżej przeprowadzone rozważania dotyczyły układów zamkniętych w warunkach quasi-statycznych, a więc nieskończenie mało odbiegających od stanu równowagi. Są to warunki różniące się od tych, w jakich zachodzą procesy życiowe. Organizmy żywe są układami otwartymi i zachodzą w nich procesy nieodwracalne. Zrozumienie tych procesów wymaga zapoznania się z termodynamiką nierównowagową.

5.1. Układy otwarte. Stan stacjonarny

W myśl drugiej zasady termodynamiki, dostarczenie układowi w temperaturze T ilości ciepła dQ_e, powoduje wzrost jego entropii o dS, przy czym zgodnie z 4.9 i 4.11 jest

d S >

5.1

d Q_e

Znak równości dotyczy procesu odwracalnego, nierówności — nieodwracalnego. Jeżeli

d Q,    .    , ,

do prawej strony równania 5.1 dodać wyrażenie — odpowiednio dobrane, spełniona

będzie zależność

5.2

T T

względnie przy oznaczeniach

i    ÓS i = ^C^- jest

d S.=

d Q_e

T    ‘ T

ÓS = dS_e -I- dS,    5.3

Równości 5.2 i 5.3 stosują się do procesów odwracalnych, jak i nieodwracalnych z tym, ze

5.4

dS, 0 dla procesów odwracał- d> 0 dla procesów nieodwracalnych ;    nycli

Jest więc dQ_t > 0; dzieje się tak, jakby w procesach nieodwracalnych układ otrzy-

d Qi

mywał dodatkowo ciepło d Q„ powodując wzrost entropii o dS, — - — .

116