Inhomogēnās sistēmas īpašības un piemēri

The nehomogēna sistēma ir tāda, ka, neskatoties uz acīmredzamo viendabīgumu, tās īpašības dažās telpu vietās var atšķirties. Gaisa sastāvs, piemēram, pat ja tas ir homogēns gāzu maisījums, mainās atkarībā no augstuma.

Bet kas ir sistēma? Sistēmu parasti definē kā savstarpēji saistītu elementu kopumu, kas darbojas kopumā. Var piebilst arī, ka tās elementi kopīgi iejaucas, lai izpildītu noteiktu funkciju. Tas attiecas uz gremošanas, asinsrites, nervu, endokrīnās, nieru un elpošanas sistēmām.

Tomēr sistēma var būt kaut kas tik vienkāršs kā stikls ar ūdeni (augšējais attēls). Ņemiet vērā, ka tintes piliena pievienošana tās krāsās sadalās visā ūdens tilpumā. Tas ir arī neviendabīgas sistēmas piemērs.

Kad sistēma sastāv no konkrētas telpas bez precīzām robežām kā fiziska objekta, tad mēs runājam par materiālu sistēmu. Matter piedāvā vairākas īpašības, piemēram, masu, tilpumu, ķīmisko sastāvu, blīvumu, krāsu utt..

Indekss

• 1 Sistēmas rekvizīti un stāvokļi
  • 1.1. Lielās īpašības
  • 1.2 Intensīvās īpašības  
  • 1.3
• 2 Homogēnu, neviendabīgu un nehomogēnu sistēmu raksturojums
  • 2.1 Vienota sistēma
  • 2.2 - neviendabīga sistēma
  • 2.3. Inhomogēna sistēma
• 3 Nehomogēnu sistēmu piemēri
  • 3.1. Tintes vai krāsvielas piliens ūdenī
  • 3.2. Ūdens sabrukums
  • 3.3 Iedvesma
  • 3.4 Derīguma termiņš
• 4 Atsauces

Sistēmas rekvizīti un stāvokļi

Materiāla fizikālās īpašības ir sadalītas plašās īpašībās un intensīvās īpašībās.

Plašas īpašības

Tie ir atkarīgi no aplūkotā parauga lieluma, piemēram, tā masas un tilpuma.

Intensīvās īpašības  

Tie ir tie, kas neatšķiras no izlases lieluma. Starp šīm īpašībām ir temperatūra, blīvums un koncentrācija.

Lietas valstis

No otras puses, sistēma ir atkarīga arī no fāzes vai stāvokļa, kurā jautājums ir saistīts ar minētajām īpašībām. Tādējādi materiālam ir trīs fizikālie stāvokļi: cieta, gāzveida un šķidra.

Materiāls var uzrādīt vienu vai vairākus fiziskus stāvokļus; tāds ir šķidrs ūdens, kas ir līdzsvarā ar ledu, suspendēta cieta viela.

Homogēnu, neviendabīgu un nehomogēnu sistēmu raksturojums

Homogēna sistēma

Homogēnu sistēmu raksturo tas pats ķīmiskais sastāvs un tās pašas intensīvās īpašības visā tā pagarinājumā. Tā attēlo vienu fāzi, kas var būt cietā stāvoklī, šķidrā stāvoklī vai gāzveida stāvoklī.

Homogēnās sistēmas piemēri ir: tīrais ūdens, alkohols, tērauds un cukurs, kas izšķīdināts ūdenī. Šis maisījums ir tas, ko sauc par īstu šķīdumu, kas raksturīgs ar to, ka šķīdinātāja diametrs ir mazāks par 10 milimetriem, kas ir stabils gravitācijas un ultracentrifugācijas apstākļos..

-Heterogēna sistēma

Neviendabīgā sistēma dažām intensīvajām īpašībām dažādās apskatāmās sistēmas vietās rada dažādas vērtības. Vietas atdala nepārtrauktības virsmas, kas var būt membrānas struktūras vai daļiņu virsmas.

Māla daļiņu dispersija ūdenī ir neviendabīgas sistēmas piemērs. Daļiņas neizšķīst ūdenī un paliek suspensijā, kamēr tiek uzturēta sistēmas maisīšana.

Kad agitācija beidzas, māla daļiņas nokļūst smaguma iedarbībā.

Tāpat asinis ir neviendabīgas sistēmas piemērs. To veido plazma un šūnu grupa, tostarp eritrocīti, kurus plazma atdala no plazmas membrānām, kas darbojas kā nepārtrauktības virsmas..

Eritrocītu plazmai un interjeram ir atšķirības dažu elementu, piemēram, nātrija, kālija, hlora, bikarbonāta uc, koncentrācijā..

-Inhomogēna sistēma

To raksturo atšķirības starp dažām intensīvām īpašībām dažādās sistēmas daļās, bet šīs daļas nav atdalītas ar labi definētām nepārtrauktības virsmām..

Nepārtrauktības virsmas

Šīs nepārtrauktības virsmas var būt, piemēram, plazmas membrānas, kas atdala šūnu interjeru no tās vides vai audiem, kas aptver orgānu..

Ir teikts, ka nehomogēnās sistēmās nepārtrauktas virsmas nav redzamas un neizmanto ultramikroskopiju. Nehomogēnās sistēmas punkti tiek atdalīti galvenokārt ar gaisa un ūdens šķīdumiem bioloģiskajās sistēmās.

Starp diviem nehomogēnās sistēmas punktiem var būt, piemēram, dažu elementu vai savienojumu koncentrācijas starpība. Temperatūras atšķirība var rasties arī starp punktiem.

Enerģijas vai materiāla izkliedēšana

Iepriekš minētajos apstākļos starp abiem sistēmas punktiem notiek vielas vai enerģijas (siltuma) pasīvā plūsma (kas neprasa enerģijas patēriņu). Tāpēc siltums pāriet uz vēsākām zonām un izšķīdinās vairāk atšķaidītās vietās. Tādējādi atšķirības koncentrācijas un temperatūras samazināšanās dēļ, pateicoties šai difūzijai.

Difūzija notiek ar vienkāršu difūzijas mehānismu. Šādā gadījumā būtībā ir atkarīga no koncentrācijas gradienta pastāvēšanas starp diviem punktiem, attālumu, kas tos atdala, un vieglumu šķērsot centru starp punktiem..

Lai saglabātu koncentrācijas atšķirību starp sistēmas punktiem, ir nepieciešama enerģijas vai materiāla piegāde, jo koncentrācija visos punktos būtu vienāda. Tāpēc nehomogēna sistēma kļūtu par viendabīgu sistēmu.

Nestabilitāte

Raksturīga iezīme, kas izceļas no neviendabīgās sistēmas, ir tās nestabilitāte, iemesls, kāpēc daudzos gadījumos tas prasa enerģijas piegādi tās uzturēšanai..

Nehomogēnu sistēmu piemēri

Tintes vai krāsas piliens ūdenī

Pievienojot ūdens virsmu pilienam pilienu, sākotnēji krāsas virsmas virsmas koncentrācija būs lielāka..

Tāpēc ir atšķirība starp krāsvielas koncentrāciju starp ūdens stikla virsmu un pakārtotajiem punktiem. Turklāt nav pārtraukuma virsmas. Tātad, nobeigumā, tā ir neviendabīga sistēma.

Pēc tam, ņemot vērā koncentrācijas gradienta esamību, krāsviela izkliedējas šķidruma sinusa virzienā, līdz krāsvielas koncentrācija visā stikla ūdenī tiks izlīdzināta, reproducējot viendabīgo sistēmu..

Ūdens ripples

Izmetot akmeni uz dīķa ūdens virsmas, rodas traucējumi, kas izplatās koncentriskajos viļņos no akmens trieciena vietas..

Akmens, kas iedarbojas uz vairākām ūdens daļiņām, nodod tos enerģijai. Tāpēc ir starpība starp daļiņām, kas sākotnēji saskaras ar akmeni, un pārējām ūdens molekulām uz virsmas.

Ja šajā gadījumā nav pārtraukuma virsmas, novērotā sistēma ir neviendabīga. Akmens trieciena rezultātā saražotā enerģija tiek pavairota uz ūdens virsmas viļņa veidā, sasniedzot pārējās ūdens molekulas uz virsmas.

Iedvesma

Elpas iedvesmas fāze īslaicīgi notiek šādā veidā: ja iekaisuma muskuļu līgums slēdz, jo īpaši diafragma, notiek krūšu kurvja paplašināšanās. Tam ir tendence palielināt alveolus.

Alveolārais deformācija samazina intraalveolārā gaisa spiedienu, padarot to mazāk par atmosfēras gaisa spiedienu. Tas rada gaisa plūsmu no atmosfēras līdz alveoliem caur gaisa kanāliem.

Pēc tam iedvesmas sākumā pastāv spiediena starpība starp nāsīm un alveoliem, papildus nepastāvot nepārtrauktības virsmām starp minētajām anatomiskajām struktūrām. Tāpēc pašreizējā sistēma ir neviendabīga.

Derīguma termiņš

Ārstēšanas fāzē notiek pretēja parādība. Intraalveolārais spiediens kļūst lielāks nekā atmosfēras spiediens, un gaiss caur gaisa kanāliem, no alveoliem uz atmosfēru, izplūst līdz gala izsmidzināšanas spiedienam..

Tad beigu beigas pastāv spiediena starpība starp diviem punktiem, plaušu alveoliem un nāsīm. Turklāt starp divām norādītajām anatomiskajām struktūrām nav nevienas pārtraukuma virsmas, tāpēc šī ir neviendabīga sistēma..

Atsauces

1. Vikipēdija. (2018). Materiālu sistēma. Uzņemts no: en.wikipedia.org
2. Martín V. Josa G. (2012. gada 29. februāris). Kordovas Nacionālā universitāte. Saturs iegūts no: 2.famaf.unc.edu.ar
3. Ķīmijas nodarbības. (2008). Fizikāli ķīmiskās. Ņemts no: clasesdquimica.wordpress.com
4. Jiménez Vargas, J. un Macarulla, J. M. Physiological Physicochemistry. 1984. Sestais izdevums. Redakcija Interamericana.
5. Ganong, W. F. Medicīniskās fizioloģijas apskats. 2003. gada divdesmit pirmais izdevums. McGraw-Hill kompānijas, inc.