Inhomogén rendszer jellemzői és példái

az inhomogén rendszer az az, hogy a látszólagos homogenitása ellenére tulajdonságai a tér bizonyos területein eltérőek lehetnek. A levegő összetétele például akkor is, ha homogén gázkeverék, a magasságtól függően változik.

De mi a rendszer? A rendszert általában úgy definiáljuk, mint egy egymással összefüggő elemek egészét. Hozzá lehet tenni, hogy elemei együttesen beavatkoznak egy bizonyos funkció teljesítéséhez. Ez a helyzet az emésztési, keringési, idegrendszeri, vese- és légúti rendszerekre.

A rendszer azonban lehet olyan egyszerű, mint egy pohár vízzel (felső kép). Ne feledje, hogy egy csepp tinta hozzáadása színeiben és a víz teljes térfogatában terjed. Ez is egy példája egy inhomogén rendszernek.

Amikor a rendszer egy konkrét térből áll, ahol nincs pontos határérték, mint fizikai objektum, akkor anyagi rendszerről beszélünk. Az anyag olyan tulajdonságokat tartalmaz, mint a tömeg, a térfogat, a kémiai összetétel, a sűrűség, a szín stb..

index

• 1 A rendszer tulajdonságai és állapota
  • 1.1 A kiterjedt tulajdonságok
  • 1.2 Intenzív tulajdonságok  
  • 1.3
• 2 A homogén, heterogén és inhomogén rendszerek jellemzői
  • 2.1 Egységes rendszer
  • 2.2 - heterogén rendszer
  • 2.3 - Inhomogén rendszer
• 3 Példák az inhomogén rendszerekre
  • 3.1 Csepp festék vagy festék vízben
  • 3.2 A víz hullámai
  • 3.3 Inspiráció
  • 3.4 Lejárat
• 4 Referenciák

A rendszer tulajdonságai és állapota

Az anyag fizikai tulajdonságai kiterjedt tulajdonságokra és intenzív tulajdonságokra oszlanak.

A kiterjedt tulajdonságok

Ezek a vizsgált minta méretétől, például annak tömegétől és térfogatától függenek.

Az intenzív tulajdonságok  

Ezek azok, amelyek nem különböznek a vizsgált minta méretétől. Ezen tulajdonságok között szerepel a hőmérséklet, a sűrűség és a koncentráció.

Az ügyek állapota

Másrészről a rendszer attól is függ, hogy az adott fázis vagy állapot milyen kapcsolatban áll az említett tulajdonságokkal. Ily módon az anyag három fizikai állapotot mutat: szilárd, gáznemű és folyékony.

Az anyag egy vagy több fizikai állapotot mutathat be; ilyen például a jéggel egyensúlyban lévő folyékony víz, szuszpendált szilárd anyag.

A homogén, heterogén és inhomogén rendszerek jellemzői

Homogén rendszer

A homogén rendszert úgy jellemzik, hogy ugyanolyan kémiai összetételű és ugyanolyan intenzív tulajdonságokkal rendelkezik, mint az összes kiterjesztés. Ez egy olyan fázist mutat, amely szilárd, folyékony vagy gáznemű állapotban lehet.

A homogén rendszer példái: tiszta víz, alkohol, acél és vízben oldott cukor. Ez a keverék valódi oldatnak nevezhető, azzal jellemezve, hogy az oldott anyag átmérője kisebb, mint 10 milliméter, ami stabil a gravitáció és az ultracentrifugálás szempontjából..

-Heterogén rendszer

A heterogén rendszer különböző értékeket mutat a vizsgált rendszer különböző helyszínein lévő intenzív tulajdonságok közül. A helyeket szakadási felületek választják el, amelyek membránszerkezetek vagy a részecskék felületei lehetnek.

A heterogén rendszer példája agyagrészecskék vízben való diszperziója. A részecskék nem oldódnak a vízben, és szuszpenzióban maradnak, miközben a rendszer keverése megmarad.

Amikor a keverés megszűnik, agyagrészecskék a gravitáció hatására leülepednek.

Hasonlóképpen, a vér egy heterogén rendszer példája. A plazma és egy sejtcsoport, köztük az eritrociták alkotják, amelyek plazmamembránjaikból elválnak a plazmából, és amelyek a folytonosság felszínét képezik..

A plazma és az eritrociták belseje bizonyos elemek, például nátrium, kálium, klór, bikarbonát stb..

-Inhomogén rendszer

Jellemzője, hogy a rendszer különböző részei között különbségek vannak az intenzív tulajdonságok között, de ezeket a részeket nem határozzák meg jól meghatározott, folytonossági felületek..

Megszakítási felületek

Ezek a folytonossági felületek lehetnek például a plazmamembránok, amelyek elválasztják a sejteket a környezetétől vagy a szerveket fedő szövetektől..

Azt mondják, hogy egy inhomogén rendszerben a folytonossági felületek nem láthatóak és nem használnak ultramikroszkópiát. Az inhomogén rendszer pontjait alapvetően levegő és vizes oldatok választják el biológiai rendszerekben.

Az inhomogén rendszer két pontja között lehet például néhány elem vagy vegyület koncentrációs különbsége. A pontok között a hőmérsékletkülönbség is előfordulhat.

Az energia vagy anyag diffúziója

A fenti körülmények között az anyag vagy energia (hő) passzív áramlása (amely nem igényel energiafelhasználást) a rendszer két pontja között fordul elő. Ezért a hőt a hűvösebb területekre és az anyagra hígított területekre vándorolják. Így a diffúziónak köszönhetően a koncentráció és a hőmérséklet csökkenése különbözik.

A diffúzió az egyszerű diffúziós mechanizmus által történik. Ebben az esetben alapvetően attól függ, hogy létezik-e két pont közötti koncentráció gradiens, az egymástól elválasztó távolság és a pontok közti átkelés egyszerűsége..

A koncentráció különbségének fenntartása a rendszer pontjai között energia- vagy anyagellátást igényel, mivel a koncentrációk minden pontban egyenlőek lennének. Ezért az inhomogén rendszer homogén rendszerré válna.

bizonytalanság

Az inhomogén rendszer kiemelkedésének jellemzője az instabilitás, az oka annak, hogy sok esetben energiaellátást igényel a karbantartása érdekében..

Példák az inhomogén rendszerekre

Egy csepp tinta vagy festék vízben

A víz felszínéhez egy csepp festék hozzáadásával kezdetben a festék koncentrációja nagyobb lesz a víz felszínén..

Ezért különbség van a festék koncentrációjában a pohár víz és a mögöttes pontok között. Emellett nincs folytonossági felület. Következésképpen, ez egy inhomogén rendszer.

Ezt követően, a koncentrációgradiens megléte miatt a festék a folyadék szinuszjához diffundál, amíg a festék koncentrációja az üveg összes vízében kiegyenlül, és a homogén rendszert reprodukálja..

A víz hullámai

A tó víz felszínén egy kő eldobásával olyan zavar lép fel, amely koncentrikus hullámok formájában terjed a kő ütközési helyétől..

Az a víz, amely számos vízrészre hat, energiát közvetít. Ezért van egy energiakülönbség a kezdetben a kővel érintkező részecskék és a felszínen lévő többi vízmolekula között.

Abban az esetben, ha nem áll fenn a folytonossági felület, a megfigyelt rendszer inhomogén. A kő hatására keletkező energiát a víz felszínén hullám formájában terjesztik, amely a felszín többi vízmolekuláját érinti..

ihlet

A légzés inspirációs fázisa röviden a következőképpen fordul elő: amikor a belégző izomzat, különösen a membrán, megköti a mellkasi ketrec kiterjedését. Ennek következtében hajlamos az alveolus térfogatának növelésére.

Az alveoláris diszperzió az intraalveoláris légnyomás csökkenését eredményezi, ami kevesebb, mint a légköri légnyomás. Ez levegőáramlást eredményez a légkörből az alveolákba a légcsatornákon keresztül.

Ezután az inspiráció kezdetén az orrnyílások és az alveolák között nyomáskülönbség van, az említett anatómiai struktúrák közötti megszakítás nélküli felületek hiánya mellett. Ezért a jelenlegi rendszer inhomogén.

lejárat

A kilégzési fázisban az ellenkező jelenség fordul elő. Az intraalveoláris nyomás nagyobb lesz, mint a légköri nyomás, és a levegő áthalad a levegőcsatornákon, az alveoláktól a légkörbe, amíg a végső kiürülési nyomás egyenlő..

Ezután a lejárat kezdetén két pont, a tüdő alveolák és az orrlyukak közötti nyomáskülönbség létezik. Ezenkívül nincsenek megszakadási felületek a két jelzett anatómiai szerkezet között, így ez egy inhomogén rendszer..

referenciák

1. Wikipedia. (2018). Anyagrendszer. Készült: en.wikipedia.org
2. Martín V. Josa G. (2012. február 29.). Córdoba Nemzeti Egyetem. Lap forrása: 2.famaf.unc.edu.ar
3. Kémia osztályok. (2008). Physioche. Készült: clasesdquimica.wordpress.com
4. Jiménez Vargas, J. és Macarulla, J. M. Physiological Physicochemistry. 1984. Hatodik kiadás. Szerkesztői Interamericana.
5. Ganong, W. F. Orvosi fiziológia áttekintése. 2003 huszonegyedik kiadás. McGraw-Hill cégek, inc.