Back to chapter

7.3:

Второй закон термодинамики

JoVE Core
Biologia
É necessária uma assinatura da JoVE para visualizar este conteúdo.  Faça login ou comece sua avaliação gratuita.
JoVE Core Biologia
Second Law of Thermodynamics

Idiomas

COMPARTILHAR

Второй закон термодинамики можно также продемонстрировать на примере классической пищевой цепи. В нем говорится, что энтропия, количество нарушений в системе увеличивается каждый раз, когда энергия передается или преобразуется. Когда первичные производители получают энергию от солнца и производят пищу, малое количество трансформируется в неиспользуемую тепловую энергию, которая высвобождается вместе с кислородом в окружающую среду.В то время как основные потребители получают химическую энергию от растений, они также выделяют небольшое количество тепловой энергии, а также углекислый газ, во время обмена веществ. Наконец, на уровне хищников, только малая доля первоначальной энергии, полученной от солнца, доступна для использования. Выделенная тепловая энергия и.другие метаболические побочные продукты теперь увеличили энтропию системы.

7.3:

Второй закон термодинамики

Второй закон термодинамики гласит, что энтропия, или количество беспорядка в системе, увеличивается каждый раз, когда энергия передается или преобразуется. Каждая передача энергии приводит к определенному количеству энергии, которая теряется, как правило, в виде тепла, что увеличивает беспорядок окружающей среды. Это также может быть продемонстрировано в классической пищевой сети. Травоядные собирают химическую энергию с растений и высвобождают тепло и углекислый газ в окружающую среду. Плотоядные собирают химическую энергию, вырабатываемую травоядными, и лишь малая ее часть представляет собой первоначальную сияющую энергию солнца, а также высвобождает тепловую энергию с углекислым газом в их окружение. В результате тепловая энергия и другие метаболические побочные продукты, выпускаемые на каждом этапе пищевой сети, увеличили ее энтропию.

Второй закон термодинамики

Второй закон термодинамики гласит, что энтропия, или количество беспорядка в системе, увеличивается каждый раз, когда энергия передается или преобразуется. В каждой передаче энергии, определенное количество энергии теряется в форме, которая непригодна для использования, как правило, в виде тепла. Эта тепловая энергия может временно увеличить скорость молекул, с которыми она сталкивается. Таким образом, чем больше энергии теряет система в своем окружении, тем менее упорядоченной и более случайной она становится.

Подобно Первому закону термодинамики, Второй закон термодинамики также может быть продемонстрирован в классической пищевой сети. Когда первичные производители, такие как растения, получают энергию от солнца и делают пищу, небольшое количество превращается в непригодную тепловую энергию и высвобождается вместе с кислородом в окружающую среду.

Когда первичные потребители, как травоядные, получают химическую энергию из растений, они также выводят небольшое количество тепловой энергии вместе с углекислым газом во время метаболизма. Плотоядные собирают химическую энергию, вырабатываемую травоядными, и лишь малая ее часть представляет собой первоначальную световую энергию солнца, а также высвобождает тепловую энергию с углекислым газом в их окружение. Таким образом, высвобождаемая тепловая энергия и другие метаболические побочные продукты увеличили энтропию в пищевой сети.

Leitura Sugerida

Feinman, Richard D, and Eugene J Fine. “‘A Calorie Is a Calorie’ Violates the Second Law of Thermodynamics.” Nutrition Journal 3 (July 28, 2004): 9. [Source]

Kleidon, A. “A Basic Introduction to the Thermodynamics of the Earth System Far from Equilibrium and Maximum Entropy Production.” Philosophical Transactions of the Royal Society B: Biological Sciences 365, no. 1545 (May 12, 2010): 1303–15. [Source]