sistem neomogen Este una care, în ciuda omogenității sale aparente, proprietățile sale pot varia în anumite locații din spațiu. Compoziția aerului, de exemplu, chiar dacă este un amestec omogen de gaze, se modifică în funcție de altitudine.
Dar ce este un sistem? Un sistem este în general definit ca un set de elemente interdependente care funcționează ca un întreg. Se mai poate adăuga că elementele sale intervin împreună pentru a îndeplini o funcție specifică. Acesta este cazul sistemului digestiv, circulator, nervos, endocrin, renal și respirator..
Cu toate acestea, un sistem poate fi ceva la fel de simplu ca un pahar cu apă (imaginea de sus). Rețineți că atunci când adăugați o picătură de cerneală se descompune în culorile sale și se răspândește pe tot volumul de apă. Acesta este, de asemenea, un exemplu de sistem neomogen.
Când sistemul constă dintr-un spațiu specific, fără limite precise, cum ar fi un obiect fizic, acesta este apoi numit sistem material. Materia are un set de proprietăți precum masa, volumul, compoziția chimică, densitatea, culoarea etc..
Indice articol
Proprietățile fizice ale materiei sunt împărțite în proprietăți extinse și proprietăți intensive.
Acestea depind de mărimea eșantionului luat în considerare, de exemplu, masa și volumul acestuia.
Sunt cele care nu variază în funcție de dimensiunea eșantionului luat în considerare. Aceste proprietăți includ temperatura, densitatea și concentrația..
Pe de altă parte, un sistem depinde și de faza sau starea în care materia este legată de aceste proprietăți. Astfel, materia are trei stări fizice: solidă, gazoasă și lichidă..
Un material poate avea una sau mai multe stări fizice; acesta este cazul apei lichide în echilibru cu gheața, un solid în suspensie.
Sistemul omogen se caracterizează prin aceeași compoziție chimică și aceleași proprietăți intensive pe tot parcursul. Are o singură fază care poate fi în stare solidă, lichidă sau gazoasă.
Exemple de sistem omogen sunt: apa pură, alcoolul, oțelul și zahărul dizolvat în apă. Acest amestec constituie ceea ce se numește o soluție adevărată, caracterizată prin aceea că solutul are un diametru mai mic de 10 milimicri, fiind stabil la gravitație și ultracentrifugare..
Sistemul eterogen prezintă valori diferite pentru unele dintre proprietățile intensive la diferite situri din sistemul în cauză. Siturile sunt separate de suprafețe de discontinuitate, care pot fi structuri membrane sau suprafețe ale particulelor..
Dispersia grosieră a particulelor de argilă în apă este un exemplu de sistem eterogen. Particulele nu se dizolvă în apă și rămân în suspensie atâta timp cât sistemul este agitat..
Când agitația încetează, particulele de argilă se așează sub acțiunea gravitației..
La fel, sângele este un exemplu de sistem eterogen. Este alcătuit din plasmă și un grup de celule, printre care se numără eritrocitele, separate de plasmă de membranele lor plasmatice care funcționează ca suprafețe de discontinuitate..
Plasma și interiorul eritrocitelor au diferențe în concentrația anumitor elemente precum sodiu, potasiu, clor, bicarbonat etc..
Se caracterizează prin diferențe între unele dintre proprietățile intensive din diferite părți ale sistemului, dar aceste părți nu sunt separate de suprafețe de discontinuitate bine definite.
Aceste suprafețe de discontinuitate pot fi, de exemplu, membranele plasmatice care separă interiorul celulei de mediul său sau țesuturile care acoperă un organ..
Se spune că într-un sistem neomogen suprafețele de discontinuitate nu sunt vizibile nici măcar folosind ultramicroscopie. Punctele sistemului neomogen sunt separate fundamental prin aer și soluții apoase în sistemele biologice.
Între două puncte ale sistemului neomogen poate exista, de exemplu, o diferență în concentrația unui element sau compus. O diferență de temperatură poate apărea și între puncte.
În circumstanțele de mai sus, între cele două puncte ale sistemului are loc un flux pasiv (care nu necesită consum de energie) de materie sau energie (căldură). Prin urmare, căldura va migra în zone mai reci și va importa în zone mai diluate. Astfel, diferențele de concentrație și temperatură scad datorită acestei difuzii..
Difuzia are loc prin mecanismul simplu de difuzie. În acest caz, depinde fundamental de existența unui gradient de concentrație între două puncte, de distanța care le separă și de ușurința de a traversa mediul între puncte..
Pentru a menține diferența de concentrație între punctele sistemului, este necesară o alimentare cu energie sau materie, deoarece concentrațiile ar fi egalizate în toate punctele. Prin urmare, sistemul neomogen ar deveni un sistem omogen.
O caracteristică de evidențiat a sistemului neomogen este instabilitatea sa, motiv pentru care, în multe cazuri, necesită o sursă de alimentare pentru întreținerea sa..
Prin adăugarea unei picături de colorant pe suprafața apei, inițial concentrația colorantului va fi mai mare pe suprafața apei.
Prin urmare, există o diferență în concentrația colorantului între suprafața paharului de apă și petele subiacente. De asemenea, nu există suprafață de discontinuitate. Deci, în concluzie, acesta este un sistem neomogen.
Ulterior, datorită existenței unui gradient de concentrație, colorantul se va difuza în lichid până când concentrația colorantului din toată apa din sticlă este egală, reproducând sistemul omogen..
Când o piatră este aruncată pe suprafața apei într-un iaz, se produce o perturbare care se propagă sub formă de unde concentrice de la locul impactului pietrei.
Piatra atunci când lovește un număr de particule de apă le transmite energie. Prin urmare, există o diferență energetică între particulele inițial în contact cu piatra și restul moleculelor de apă de la suprafață..
Deoarece nu există suprafață de discontinuitate în acest caz, sistemul observat este neomogen. Energia produsă de impactul pietrei se răspândește pe suprafața apei într-o formă de undă, ajungând la restul moleculelor de apă de la suprafață..
Faza de inspirație a respirației are loc pe scurt în felul următor: atunci când mușchii inspiraționali se contractă, în special diafragma, există o expansiune a cutiei toracice. Acest lucru are ca rezultat o tendință de creștere a volumului alveolei..
Distensia alveolară produce o scădere a presiunii aerului intraalveolar, făcând-o mai mică decât presiunea atmosferică a aerului. Acest lucru produce un flux de aer din atmosferă către alveole, prin conductele de aer..
Apoi, la începutul inspirației, există o diferență de presiune între nările și alveolele, pe lângă inexistența suprafețelor de discontinuitate între structurile anatomice menționate. Prin urmare, sistemul actual este neomogen.
În faza de expirație, apare fenomenul opus. Presiunea intraalveolară devine mai mare decât presiunea atmosferică și aerul curge prin conductele de aer, de la alveole la atmosferă, până când presiunile sunt egalizate la sfârșitul expirării..
Deci, la începutul expirației există existența unei diferențe de presiune între două puncte, alveolele pulmonare și nările. În plus, nu există suprafețe de discontinuitate între cele două structuri anatomice indicate, deci acesta este un sistem neomogen..
Nimeni nu a comentat acest articol încă.