Energia
Molekulidevahelised
interaktsioonid
Termodünaamika põhialused
Termodünaamika ehk soojusõpetus
Bioenergeetika on termodünaamika üheks osaks
Süsteem: isoleeritud, suletud, avatud
Siseenergia E (J): kõike energia liigid, mis võivad muutuda
keemiliste ja füüsikaliste protsesside käigus
Siseenergia on olekufunktsioon sõltub ainult süsteemi olekust ja
mitte sellest kuidas süsteem antud olekusse on jõudnud
Keskendutakse eelkõige muutustele .
Muutus tähendab erinevust süsteemi lõppoleku ja
algoleku vahel. Näiteks E = E(lõppolek) E(algolek)
Süsteemi olek on antud kõikide ainete hulkade ja kahega kolmest
järgnevast parameetrist rõhk P (Pa), temperatuur T (K), ruumala V
(m3).
Termodünaamika esimene seadus
Ehk energia jäävuse seadus: isoleeritud süsteemi energia on jääv
Suletud süsteemis võib siseenergia muutuda, kas
soojuse q (J) või töö w (J) kaudu:
E = q w
NB! Soojus ja töö ei ole olekufunktsioonid ja mõlemad sõltuvad sellest
kuidas antud olek on saavutatud
Paisumistöö w = PV
50 punkti
Autor soovib selle materjali allalaadimise eest saada 50 punkti.
~ 17 lehte
Lehekülgede arv dokumendis
2009-04-28
Kuupäev, millal dokument üles laeti
21 laadimist
Kokku alla laetud
1 arvamus
Teiste kasutajate poolt lisatud kommentaarid
lelluke
Õppematerjali autor
Entalpia muutused energias Entroopia korrapäratuse kasv Kordamisküsimused (sissejuhatus, energia, vesi, sahhariidid) 1. Palmitiinhappe oksüdatsiooni Hº mõõdetuna kalorimeetris on -9958 kJ/mol. Milline võiks olla sama reaktsiooni Hº elusrakus: Sama entalpia on olekufunktsioon, ehk sõltub ainult süsteemi olekust, mitte selle saavutamise viisist. 2. Vette asetatud jäätükk sulab. Miks ei ole võimalik olukord, kus jäätükk muutuks veelgi külmemaks ümbritsev vesi aga soojemaks? Termodünaamika II seadus energia liigub isevooluliselt soojalt kehalt külmale. 3
a) 0 V b) + 0,1 V c) 0,1 V 6. Rakumembraanil esineb membraanpotentsiaal + 100 mV (suunal seest välja). Milline on K+ ioonide kontsentratsioonide suhe ([K+]sees/[K+]väljas) tasakaaluolekus ja kummal pool membraani on K+ kontsentratsioon suurem? (arvutuskäik, võivad olla erinevad arvud) Tasakaaluolekus: = 7. ATP hüdrolüüsi G on -30 kJ/mol. Mitme kordse aine kontsentratsiooni gradiendi saab selle arvel rakumembraanile luua, kui kogu ATP hüdrolüüsi energia kasutatakse aine transportimiseks läbi membraani? (arvutuskäik, võivad olla erinevad arvud) = = = 8. Milliseks kujuneb aine kontsentratsiooni gradient membraanil, kui transportimiseks kasutatakse kandjate vahendatud passiivset transporti ja transport on jõudnud tasakaaluolekusse? 9. Kas kandjate vahendatud passiivne transport võimaldab: a) luua membraanile aine kontsentratsiooni gradienti b) transporditava aine akumuleerumist rakus (läbilaskvus suureneb)
süsteem. Külmkapp ei toimi ka isevooluliselt vaid vajab lisaenergiat). Ei ole päris õige öelda et elusorganism annab omalt poolt kogu aeg energiat juurde. Tõsi, anabolism toimub katabolismi arvelt (üldjoontes), aga siiski vajavad kõik organismid ju pidevalt lisaenergiat, mida nad hangivad väliskeskkonnast, kas soojusenergia (roomajad näit.), valgusenergia (fotosünteesivad taimed) või keemilise energia kujul toidust. Külmkapp ei toimu jah isevooluliselt, aga iseseisvalt ehk elektrienergiata ta külmutamisega ikka hakkama ei saa 5. Miks peavad organismid keskkonnast pidevalt energiat ammutama? Et kindlustada oma keeruka struktuuri säilimine ja hoida vabaenergia väärtus negatiivne, kuna vastasel juhul oleksid nad surnud. 6. Kas elusorganismid on oma keskkonnaga termodünaamilises: tasakaaluolekust kaugel? 7
Kuidas see võimalik on? See on võimalik, sest elusorganism annab omalt poolt kõvasti energiat juurde (pole kinnine süsteem) Ei ole päris õige öelda, et elusorganism annab omalt poolt kogu aeg energiat juurde. Tõsi, anabolism toimub katabolismi arvelt (üldjoontes), aga siiski vajavad kõik organismid ju pidevalt lisaenergiat, mida nad hangivad väliskeskkonnast, kas soojusenergia (roomajad näit.), valgusenergia (fotosünteesivad taimed) või keemilise energia kujul toidust. Miks peavad organismid keskkonnast pidevalt energiat ammutama? Energia on vajalik erinevate protsesside toimumiseks kehas 2. Kas elusorganismid on oma keskkonnaga termodünaamilises: a) tasakaalus b) tasakaaluoleku lähedal c) tasakaaluolekust kaugel ? 3. Miks toimub lahustunud aine isevooluline ühtlane jaotumine üle kogu lahuse ruumala?
korrapäratus(entroopia) väheneb. Enne vedelikus hüplesid molekulid ringi, kuid jäätudes muutusid nad rohkem organiseeritumaks, sest molekulid kaotasid energiat ja tulid üksteisele lähemale. 6. Elusorganismides toimub pidev korrapärase molekulaarse struktuuri loomine (S < 0). Kuidas see võimalik on? 7. Toitu süües tekitab organism keerulisi molekulaarseid struktuure, energiast ammutades. Selle kasvu eest tuleb maksta, selleks ongi energia kulutamine. Taimed kasutavad valgust ja loomad toitu. 8. Miks peavad organismid keskkonnast pidevalt energiat ammutama? 9. Et kindlustada oma keeruka struktuuri säilimine ja et hoida vabaenergia väärtus negatiivsena, vastasel juhul oleksid organismid surnud. 10. Kas elusorganismid on oma keskkonnaga termodünaamilises: a) tasakaalus b) tasakaaluoleku lähedal c) tasakaaluolekust kaugel? Ümbritseva keskkonnaga tasakaalus olev organism on surnud organism 11
Füüsikaline keemia Füüsikaliseks keemiaks nimetatakse teadusharu, mille uurimisobjektiks on aine ehitus ja keemiliste protsesside kulgemise üldised füüsikalised seaduspärasused. (adsorptsioon, aurustumine, sulamine, difusioon, elektrolüüs jne) Termodünaamika Termodünaamika uurib ainult makrosüsteeme, mitte üksikuid molekule või nende osi. Termodünaamika on teadus energia muundumistest. Termodünaamiline süsteem süsteem, mida saab ümbritsevast keskkonnast eraldada ja eksperimentalselt uurida. Termodünaamika ajalugu Õpetus termiliste protsesside soojusefektidest ja tööst. Klassikaline termodünaamika tekkis 19.sajandi keskel. Tänapäeval uurimisobjekt: erinevate energiavormide vastastikused üleminekud mitmesugustes füüsikaliste ja keemilistes protsessides. Süsteemid ja ümbritsev keskkond
Füüsikaline keemia Füüsikaliseks keemiaks nimetatakse teadusharu, mille uurimisobjektiks on aine ehitus ja keemiliste protsesside kulgemise üldised füüsikalised seaduspärasused. (adsorptsioon, aurustumine, sulamine, difusioon, elektrolüüs jne) Termodünaamika Termodünaamika uurib ainult makrosüsteeme, mitte üksikuid molekule või nende osi. Termodünaamika on teadus energia muundumistest. Termodünaamiline süsteem süsteem, mida saab ümbritsevast keskkonnast eraldada ja eksperimentalselt uurida. Termodünaamika ajalugu Õpetus termiliste protsesside soojusefektidest ja tööst. Klassikaline termodünaamika tekkis 19.sajandi keskel. Tänapäeval uurimisobjekt: erinevate energiavormide vastastikused üleminekud mitmesugustes füüsikaliste ja keemilistes protsessides. Süsteemid ja ümbritsev keskkond
Aine – kõik, millel on mass ja mis võtab ruumi Mõõtmine – mõõdetava suuruse võrdlemine etaloniga (mõõtühikuga) Jõud (F) – mõju, mis muudab objekti liikumist. Newtoni teine seadus: F=m*a (mass*kiirendus). Tuum – asub aatomi keskel, koosneb prootonitest ja neutronitest Elektronpilv – ümbritseb tuuma, koosneb elektronidest Energia – keha võime teha tööd, toimida välise jõu vastu. Mõõdetakse džaulides (J). Kineetiline, potentsiaalne ja elektromagnetiline energia. Välise mõju puudumisel on süsteemi koguenergia jääv (energia jäävuse seadus). Prootonite arv tuumas on aatomi järjenumber e aatomnumber. Neutronite arv tuumas võib sama elemeni eri aatomites erineda. Prootonite ja neutronite koguarv tuumas on massiarv. Isotoobid - sama järjenumbri, kuid erineva massiarvuga aatomid Aatomid – aine koosneb aatomitest. Aatomid on enamasti ühinenud molekulideks või moodustuvad ioonseid tahkiseid (nt NaCl).
annaabi.ee 
Sisene Facebook'ga
Sisene Google'ga
Sisene LinkedIn'ga
Kõik kommentaarid