2)Понятие о методах измерения теплопродукции организма.

Для измерения количества тепла, выделяемого организмом, существуют два метода: прямая и непрямая калориметрия.

В методе прямой калориметрии используются физические калориметры, сконструированные таким образом, что в них можно помещать животных или человека, Первый калориметр для измерений на людях был в начале ХХ века создан В.В.Пашутиным в Военно-Медицинской академии. На этом приборе были выполнены важные исследования биоэнергетики в норме и патологии. Метод прямой калориметрии даёт богатую и точную информацию, но он трудоёмок и требует применения сложной дорогостоящей аппаратуры. Поэтому гораздо чаще используют непрямую калориметрию. В этом методе собирают воздух, выдыхаемый человеком за определённое время, и измеряют в нём содержание О₂ и СО₂. По этим данным с помощью специальных таблиц определяют теплопродукцию. Непрямая калориметрия намного проще; важно также, что её можно применять не только в специальной лаборатории, а в любых условиях (у постели больного, на объектах военной техники и т.п.), но точность её заметно ниже.

Вопрос №6

1)Понятие энтропии.

ЭНТРОПИЯ, ф-ция состояния S термодинамич. системы, изменение к-рой dS для бесконечно малого обратимого изменения состояния системы равно отношению кол-ва теплоты полученного системой в этом процессе (или отнятого от системы), к абс. т-ре Т: 2)Энтропия как мера связанной энергии.

Связанная энергия-та часть внутренней энергии, которую нельзя использовать для совершения работы. По ряду причин оказалось удобнее вместо связанной

энергии ввести другую величину, которая называется энтропия и выражается формулой:

S=W_СВЯЗ/T (16)

то есть энтропия S – это величина связанной энергии, приходящаяся на единицу температуры (по шкале Кельвина). Размерность энтропии – Дж^.К ^–1. Очевидно, что W_СВЯЗ = T^.S, и U = G + W_СВЯЗ = G + T·S, откуда получаем связь между свободной энергией и энтропией: G = U – T· S (17).

Почти всегда при изучении конкретных процессов нас интересует не столько сама энергия, сколько её изменение. В биологической термодинамике мы чаще всего имеем дело с изотермическими процессами (температура тела постоянна). В этом случае: ΔG = ΔU – T·ΔS (18).

3)Вычисление изменения энтропии через количество тепла, переданное в процессе.

Рассмотрим сначала изотермические процессы, наиболее характерные для организма. Если изменение энтропии при переходе из состояния 1 в состояние 2 обозначить ΔS_1→2 ,то

∆S=Q/T (19)

где Q_1→2 - это количество тепла, полученного системой в ходе обратимого перехода из первого состояния во второе.

Например, при плавлении 1 кг льда при 0⁰С в условиях, когда нет потерь тепла (и, значит, можно процесс считать обратимым), надо сообщить льду 335 кДж (эта величина называется удельной теплотой плавления). Поэтому в данном процессе изменение энтропии льда равно , то есть при 0⁰С (273 К) энтропия 1 кг воды на 1,23 кДж/К больше, чем энтропия льда.