Inhomogeensed süsteemi omadused ja näited



The mittehomogeenne süsteem on selline, et vaatamata oma ilmsele homogeensusele võivad selle omadused teatud ruumi kohtades erineda. Näiteks õhu koostis, isegi kui see on homogeenne gaaside segu, muutub vastavalt kõrgusele.

Aga mis on süsteem? Süsteem on üldiselt määratletud kui omavahel seotud elementide kogum, mis toimib tervikuna. Samuti võib lisada, et selle elemendid sekkuvad ühiselt teatud ülesande täitmiseks. See on nii seedetrakti, vereringe, närvisüsteemi, sisesekretsiooni, neerude kui ka hingamisteede puhul.

Samas võib süsteem olla nii lihtne kui klaas veega (ülemine pilt). Pange tähele, et tindi tilga lisamine laguneb oma värvi ja levib kogu vee mahus. See on ka näide mittehomogeensest süsteemist.

Kui süsteem koosneb konkreetsest ruumist ilma täpsete piiranguteta füüsilise objektina, siis me räägime materiaalsest süsteemist. Materjal sisaldab mitmeid omadusi, nagu mass, maht, keemiline koostis, tihedus, värvus jne..

Indeks

  • 1 Süsteemi omadused ja olekud
    • 1.1 Ulatuslikud omadused
    • 1.2 Intensiivsed omadused  
    • 1.3 Olulised riigid
  • 2 Homogeensete, heterogeensete ja mittehomogeensete süsteemide omadused
    • 2.1 Ühtne süsteem
    • 2.2 - heterogeenne süsteem
    • 2.3 - Inhomogeenne süsteem
  • 3 Inhomogeensete süsteemide näited
    • 3.1 Vesi tindi või värvi tilk
    • 3.2 Vee joont
    • 3.3 Inspiratsioon
    • 3.4 Aegumine
  • 4 Viited

Süsteemi omadused ja olekud

Aine füüsikalised omadused jagunevad ulatuslikeks omadusteks ja intensiivseteks omadusteks.

Ulatuslikud omadused

Need sõltuvad vaadeldava proovi suurusest, näiteks selle massist ja mahust.

Intensiivsed omadused  

Need on need, mis ei erine vaatlusaluse valimi suurusest. Nende omaduste hulgas on temperatuur, tihedus ja kontsentratsioon.

Asjaolud

Teisest küljest sõltub süsteem ka faasist või olekust, milles asi on seotud nimetatud omadustega. Seega on ainel kolm füüsikalist seisundit: tahke, gaasiline ja vedelik.

Materjal võib esitada ühe või mitu füüsilist olekut; selline on vedelas vees tasakaalus jääga, suspendeeritud tahke aine.

Homogeensete, heterogeensete ja mittehomogeensete süsteemide omadused

Homogeenne süsteem

Homogeenset süsteemi iseloomustab sama keemiline koostis ja samad intensiivsed omadused kogu selle laiendamisel. See esitab ühe faasi, mis võib olla tahkes olekus, vedelas olekus või gaasilises olekus.

Homogeense süsteemi näited on: puhas vesi, alkohol, teras ja suhkur, mis on vees lahustunud. See segu moodustab tõelise lahuse, mida iseloomustab see, et lahustunud aine diameeter on väiksem kui 10 millimeetrit, mis on stabiilne gravitatsiooni ja ultratsentrifuugimise suhtes..

-Heterogeenne süsteem

Heterogeenses süsteemis on mõningate intensiivsete omaduste jaoks erinevad väärtused vaadeldava süsteemi erinevates kohtades. Asukohad eraldatakse katkendlike pindadega, mis võivad olla membraansed struktuurid või osakeste pinnad.

Saviosakeste suur dispersioon vees on näide heterogeensest süsteemist. Osakesed ei lahustu vees ja jäävad suspensiooniks, kui süsteemi segamist hoitakse.

Kui segamine lõpeb, settivad saviosakesed raskusjõu mõjul.

Samuti on veri heterogeense süsteemi näide. See koosneb plasmast ja rakurühmast, milleks on erütrotsüüdid, mis eralduvad plasmast nende plasmamembraanide poolt, mis toimivad katkematuse pindadena..

Plasma ja erütrotsüütide sisemuses on teatud elementide, nagu naatrium, kaalium, kloor, bikarbonaat jne, kontsentratsiooni erinevused..

-Inhomogeenne süsteem

Seda iseloomustab see, et süsteemi erinevates osades on mõnede intensiivsete omaduste vahel erinevused, kuid neid osi ei eralda hästi määratletud katkenduspinnad..

Katkematuspinnad

Need katkematu pinnad võivad olla näiteks plasmamembraanid, mis eraldavad raku interjööri oma keskkonnast või kudedest, mis katavad elundit..

On öeldud, et mittehomogeenses süsteemis ei ole katkendlikud pinnad nähtavad ega kasutavad ultramikroskoopiat. Inhomogeense süsteemi punktid eraldatakse peamiselt õhu ja vesilahustega bioloogilistes süsteemides.

Inhomogeense süsteemi kahe punkti vahel võib olla näiteks mõne elemendi või ühendi kontsentratsiooni erinevus. Punktide vahel võib esineda ka erinev temperatuur.

Energia või aine hajutamine

Eespool nimetatud asjaoludel toimub süsteemi kahe punkti vahel aine või energia (soojuse) passiivne vool (mis ei nõua energiakulu). Seetõttu liigub soojus jahutatavamatesse piirkondadesse ja muutub rohkem lahjendatud piirkondadeks. Seega, erinevused kontsentratsiooni ja temperatuuri languses tänu sellele difusioonile.

Difusioon toimub lihtsa difusioonimehhanismi abil. Sellisel juhul sõltub see põhimõtteliselt kahe punkti vahelise kontsentratsiooni gradiendist, nende eraldamise vahemaa ja punktide keskpunkti ületamise lihtsusest..

Süsteemi punktide vahelise kontsentratsiooni erinevuse säilitamiseks on vaja energia või materjali tarnimist, sest kontsentratsioonid oleksid kõikides punktides võrdsed. Seetõttu muutuks inhomogeenne süsteem homogeenseks süsteemiks.

Ebastabiilsus

Inhomogeensest süsteemist väljapaistvaks omaduseks on selle ebastabiilsus, põhjus, miks paljudel juhtudel vajab see energiavarustust selle hooldamiseks.

Inhomogeensete süsteemide näited

Tilk tinti või värvainet vees

Lisades vee pinnale tilga värvi, on värvi kontsentratsioon veepinnal kõrgem..

Seetõttu on värvi kontsentratsioon veeklaasi pinna ja selle aluseks olevate punktide vahel erinev. Lisaks sellele ei ole katkenduspinda. Kokkuvõtteks võib öelda, et tegemist on mittehomogeense süsteemiga.

Järgnevalt difundeerub värvaine kontsentratsioonigradienti tõttu vedeliku siinuse suunas, kuni värvi kontsentratsioon kogu klaasi vees on võrdne, reprodutseerides homogeenset süsteemi..

Vee ripples

Kivi viskamise teel tiigi vee pinnale tekib häire, mis levib kivist löögipiirkonnast kontsentriliste lainete kujul..

Kivi, mis mõjutab mitmete veeosakeste mõju, edastab neile energiat. Seetõttu on kivi ja kontaktpinna ülejäänud molekulide vahel algselt kokkupuutuvate osakeste vahel energia erinevus.

Kui sellisel juhul ei ole katkenduspinda, on jälgitav süsteem inhomogeenne. Kivi mõju põhjustatud energia levib vee pinnal laine kujul, jõudes ülejäänud veemolekulide pinnale..

Inspiratsioon

Hingamiste inspiratsiooni faas ilmneb lühidalt järgmiselt: kui hingamisteede lihaste leping, eriti diafragma, tekib rindkere paisumise laienemine. Selle tagajärjel on kalduvus suurendada alveoluse mahtu.

Alveolaarne deformatsioon vähendab intraalveolaarset õhurõhku, muutes selle atmosfäärirõhust väiksemaks. See tekitab õhukanalite kaudu õhuvoolu atmosfääri alveoolidesse.

Siis on inspiratsiooni alguses ninasõõrmete ja alveoolide vahel rõhuerinevus, lisaks nimetatud anatoomiliste struktuuride vahele jäävate katkendeta pindade puudumisele. Seega on praegune süsteem inhomogeenne.

Aegumine

Väljumise faasis esineb vastupidine nähtus. Sisevoolu rõhk muutub atmosfäärirõhust suuremaks ja õhk voolab läbi õhukanalite, alveoolidest atmosfääri, kuni lõpp-väljahingamise rõhud on võrdsustatud.

Siis on aegumise alguses olemas kahe punkti, kopsu-alveoolide ja ninasõõrmete rõhuerinevus. Lisaks sellele ei ole kahe näidatud anatoomilise struktuuri vahel katkematuid pindu, nii et see on ebahomogeenne süsteem.

Viited

  1. Wikipedia. (2018). Materjali süsteem. Vastu võetud: en.wikipedia.org
  2. Martín V. Josa G. (29. veebruar 2012). Córdoba riiklik ülikool. Välja otsitud andmebaasist: 2.famaf.unc.edu.ar
  3. Keemia klassid. (2008). Füüsikalis-keemiline. Välja võetud: clasesdquimica.wordpress.com
  4. Jiménez Vargas, J. ja Macarulla, J. M. Physiological Physicochemistry. 1984. Kuues väljaanne. Toimetaja Interamericana.
  5. Ganong, W. F. Meditsiinilise füsioloogia ülevaade. 2003. aasta kahekümne esimene väljaanne. McGraw-Hill Ettevõtted, inc.