130 2

Obecnie można już posianie tezę, że biotermodynamika stanowi podstawowa dyscyplinę naukową do anali/y zjawisk Życiowych właściwych naukom biolog*/-ncvmedycznym. Znajduje się w programach kształcenia biofizyków, biologów, mc dyków. chemików oraz fizyków medycznych w wyższych uczelniach krajówyeh i zagranicznych.

7.2. Pojęcia podstawowe dotyczące układów i procesów termodynamicznych

Feliks Jaroszyk

7.2.1. Ikład termodynamiczny

Układ termodynamiczny stanowi część przestrzeni materialnej, będącej przedmiotem rozważań. Pozostała część przestrzeni nazywana jest otoczeniem. Układ termodynamiczny jest oddzielony od otoczenia albo rzeczywistą przestrzenią materialną, albo przestrzenią pomyślaną (abstrakcyjną), która stanowi brzeg materialny lub abstrakcyjny tego układu. Ze względu na właściwości brzegu rozróżnia się trzy ryr* układów termodynamicznych:

1)    układ izolowany - brzeg układu ma takie właściwości, źc uniemożliwia wymianę materii i energii pomiędzy układem a otoczeniem.

2)    układ zamknięty - następuje wymiana energii pomiędzy układem a otoczeniem. nic występuje wy miana materii.

3)    układ otwarty - dopuszczona jest wymiana zarówno energii, jak i materii pomiędzy układem a otoczeniem.

Układy otwarte dzieli się z kolei na trzy rodzaje układów.

a)    pierwszego typu: dotyczy układów w stanach zbliżonych do stanów równa wagi termodynamicznej (układ podlega prawum liniowej termodynamiki procesów nieodwracalnych).

b)    drugiego typu: charakteryzuje się tym. że prędkość dopływającej do układj całkowitej energii nic jest większa od prędkości rozpraszania (dyssypacji) energii (jest przedmiotem zainteresowania tak zwanej termodynamiki nieliniowej).

c)    trzeciego typu: prędkość dopływu całkowitej energii jest większa od prędko ści dyssypacji energii (według jednych autorów stanowi przedmiot zainteresowania termodynamiki nieliniowej, inni są przeciwnego zdania)

Na rycmic 7.1 podano przykładowo graficzne przedstawienie pojęcia układu ter modynamiczncgo.

Układ termodynamiczny może być homogenicyty (jednofazowy). jeżeli makra skopowe właściwości fizykochemiczne w różnych miejscach układu są jednakowe lub heterogeniczny (wielofazowy), jeżeli w pewnych częściach układu (fazy) nasię puje nieciągła zmiana wartości przynajmniej jednej właściwości fizy kochemicznej układu.

130