Term Odin Mik

Embed Size (px)

Citation preview

  • 7/24/2019 Term Odin Mik

    1/61

    Unutranja energija

    Unutranja energija jednaka je sumi kinetikih i potencijalnih

    energija svih estica koje ine sistem:

    Po kinetikoj teoriji plinova, svaka estica ima kinetiku energiju koja je

    proporcionalna apsolutnoj temperaturi T sistema:

    Za idealne plinove moemo zanemariti potencijalnu energiju pa je za sistem od

    N estica

    ( ) +==

    N

    ipk ii

    EEU

    =

    =

    =

    =

    plinoviivi[eatomsk7j

    plinovidvoatomski5j

    plinovikijednoatoms3j

    slobodestepenaBrojj

    konstanta, vaBoltzmanno...J/K.kkT

    jE -ki!"#"$

    !

    moJ/K8.314R ==

    ==

    ,!

    !!

    RTnjU

    kTNnj

    kTNjU a

  • 7/24/2019 Term Odin Mik

    2/61

    Unutranja energija idealnog plina ovisi samo o temperaturi. Za realneplinove ovisi i o drugim parametrima sistema.

    Poveava se sa poveanjem temperature Unutranja energija je funkcija stanja sistema- Ona ovisi samo o

    parametrima stanja sistema i ne ovisi o nainu kako je sistem u to

    stanje dospio

    !

    Razlika unutranji energija ne ovisi o nainu na kojisistem iz stanja ! prelazi u stanje ".

    #istem posjeduje unutranju energiju ali ne i toplinu. $oplina jeenergija u prijelazu

    ! UUU =

  • 7/24/2019 Term Odin Mik

    3/61

    Reverzi%ilni i ireverzi%ilni procesi

    $& sistem se nalazi u ravnote'nom stanju ako se njegovi parametri ne

    mijenjaju %ez vanjskog uticaja. (ada se $& procesi odvijaju sporo)

    tada mo'emo smatrati da sistem prolazi kroz niz ravnote'ni stanja.

    U $& je vrlo va'an pojam povratni *reverzi%ilni+ i nepovratni

    *ireverzi%ilni+ procesa.

    Povratni proces je takav koji se mo'e vriti u dva suprotna smijera %ez ikakvog uticaja okoline. Polagani proces koji se sastoji iz niza ravnote'ni stanja

    mo'e se smatrati povratnim procesom.

    Pri reverzi%ilnoj izmjeni topline i,meu dva sistema ili izmeu sistema okoline)razlika temperatura je infinitezimalna *po volji mala+.

    !

  • 7/24/2019 Term Odin Mik

    4/61

    Prvi zakon $&

    $oplina / koja se dovede nekom $& sistemu odlazi kako na poveanje

    unutranje energije sistema *zagrijavanje+ tako i na vrenje meanikog rada

    nad okolinom. U matematikoj formi Prvi zakon $& glasi0

    Prvi zakon $& je zapravo zakon o sauvanju energije za $& sistem.

    Perpetuum mo%ile prve vrste je stroj koji %i radio po volji dugo %ez dovoenjaenergije izvana.

    Perpetuum mo%ile prve vrste nije mogu

    >

    >

    sistemonadradvrsikolina!"

    okolinomnadradvrsi#istem!"

    okolinipredajese$oplina!%sistem&dovodise$oplina!%

    AUQ

    %&

    ##

    ##

    =

    ==

    AV

    AVVpA

    xSpxFA

    VpUQ +=

  • 7/24/2019 Term Odin Mik

    5/61

    P-1 dijagram i interpretacija rada kao povrine

    $ermodinamiki procesi se najee predstavljaju u tzv P1 dijagramu u kojem

    je apscisa volumen sistema a ordinata pritisak. Pokazuje se da je rad u nekomtermodinamikom procesu jednak povrini koja je odreena apscisom)

    poetnim i krajnjim volumenom i krivom koja u p1 dijagramu opisuje zadani

    proces'

    ( (!

    )riva koja opisuje proces

    ln:

    *+:

    !

    !##

    V

    VnRTA

    V

    nRTpIzoterma

    VVpAppIzobara

    ==

    ==

  • 7/24/2019 Term Odin Mik

    6/61

    Termodinamike unkcije

    &ef0 2unkcija stanja je svaka funkcija

    parametara stanja * P) 1) $) n+.

    2unkcija stanja mo'e sadr'avati i druge

    funkcije stanja.

    Zato su va'ne3-1rlo esto se kemijske reakcije ili $&

    procesi odvijaju pod pose%nim uvjetima kao

    to su konstantne vrijednosti jednog ili vie

    parametara stanja ili funkcija stanja.

    -4jiova promjena ne ovisi o tome kakosistem prelazi iz jednog stanja u drugo.

    -5ogu se raunati tako to se oda%eru

    najjednostavniji- reverzi%ilni procesi da %i se

    razlika $& funkcija stanja izraunala.- 6sto svojstvo ima potencijalna energija umeanici pa se funkcije stanja u

    termodinamici zovu i $& potencijali.

    p

    (

    a.

    c

    -U meanici) sistem spontano evoluira

    tako to mu se potencijal smanjuje) a

    u ravnote'i potencijal ima minimalnu

    vrijednost.

    -Pogodno oda%rana funkcija

    stanja se pri odreenim

    uvjetim ponaa na slian

    nain pa je pogodna za opis

    sistema odnosno za

    definiranje smijera procesa

  • 7/24/2019 Term Odin Mik

    7/61

    T/ unkcije + potencijali* u termodinamici

    U termodinamici se koristi pet $& funkcija0-Unutranja energija U

    -7ntalpija H-7ntropija S-#lo%odna energija F

    -#lo%odna entalpija 8

    ( Gibbsov potn!ijal"

    (oriste se jo i dvije veliine 9 specifini toplotni kapaciteti

    pri konstantnom pritisku i pri konstantnom volumenu0 cp) c1.

  • 7/24/2019 Term Odin Mik

    8/61

    BA"BA(

    BABA"BA(

    BABABABABA

    BA"BB("AA("BA(

    0alo matematike

  • 7/24/2019 Term Odin Mik

    9/61

    Unutranja energija

    1zohorni proces

    (2const %(2#

    UQ

    VpUQ

    V =

    +=

    U izoornom procesu sva dovedena toplina

    odlazi na poveanje unutranje energije-zagrijavanje sistema

  • 7/24/2019 Term Odin Mik

    10/61

    7ntalpija :

    1zo.arni proces

    p2const %p2#

    U#pU"H(p$ #$% H HQ

    &"p (U"% (p#Q

    % U#pUAQ

    p

    p

    p

    =

    #

    Polaziom od Prvog zakona $& pri izo%arnom procesu0

    2unkcija : zove se 74$;

  • 7/24/2019 Term Odin Mik

    11/61

    (ada se entalpija koristi3

    -U opisu kemijskih reakcija3 one se odvijaju pri konstantnom pritisku p2const

    a ne pri (, T 2 const ,

    - Puno procesa u ljudskom organizmu se odvija pri konstantnom

    + atmoserskom * pritisku,

    - )od teku4ina i krutih tijela je volumen pri.lino konstantan

    % +p(*2# pa je %U2 %5

    - U kemiji: Toplina reakcije 2 )oliina topline koja se odvede

    iz mola supstance'

    Toplina se odvodi iz sistema pa je %6p7# pa je i %57#

    kJ/mol-')H$H*++* ,,

    =

    8gzotermna reakcija

  • 7/24/2019 Term Odin Mik

    12/61

    Toplotni kapaciteti

    H!onstpp

    pp

    T

    H

    T

    HK$

    T

    QK

    =

    =

    Toplotni kapaciteti pri konstantnom pritiskui pri konstantnom volumenu definiraju se na sljedei nain

    #!onst##

    p#

    T

    U

    T

    UK$

    T

    QK

    =

    =

    Za kruta tijala i tekuine je:

    #p#p **$KK

    U

    =

    =

    Za plinove:

    nKK

    nT

    U

    T

    H

    "!onst&(pT/TnU(p#"UH

    #p

    p

    =

    =

    =

    n

    K*$

    n

    K* ##

    pp =

    Definiramo specifinemolarne kapacitete:

    Vp

    Vp

    CC

    RCC

    >

    =

  • 7/24/2019 Term Odin Mik

    13/61

    Q

    A

    Q

    Q,

    A

    &rugi zakon $ermodinamike

    Perpetuummo%ile druge vrste nije

    mogu

    Perpetuum mo%ile druge vrste je stroj

    koji %i po volji dugo ladio toplo tijelo i

    $oplotnu energiju direktno pretvarao u

    rad%ez %ilo kakvi drugi promjena u

    sistemu ili okolini.

    T

    T,

    #adi >arnot0

    &a %i se toplina pretvorila u rad) moraju postojati %ar dva tijela- jedno vie i

    jedno ni'e temperature. $oplina koja se uzme od toplijeg tijela temperature $!)

    dijelom se preda ladnijem tijelu temperature $" a dijelom se pretvara u rad.

  • 7/24/2019 Term Odin Mik

    14/61

    !

    6

    6!

    Za kru'ni proces na slici0

    (oeficijent (orisnog djelovanja0

    Za >arnotov ireverzi%ilni kru'ni proces0

    !

    !

    !!

    !!

    #

    QQA

    AQ

    QQQ

    UUU

    AAA

    =

    =

    !

    Q

    QQ

    Ulozno

    a0

    =

    6

    6!

    T

    T,

    !

    T

    TT=

  • 7/24/2019 Term Odin Mik

    15/61

    Entropija

    Entropija je TD funkcija koja u openitom sluaju odreuje smijer odvijanjaTD procesa

    Initial=1

    inal=!

    "1## T1

    "i# Ti

    Eksperiment poka$uje:#

    $

    %

    i

    i =

    ne ovisi o putu%

    Za i$otermne procese T= const:

    NQQQQ +++=

    = ''', !$

    %#

    unkcija stanja & $ove

    se entropijasistema

    Za male promjene:

    T

    0Q0S

    &

    =

  • 7/24/2019 Term Odin Mik

    16/61

    i$ikalni smisao entropije

    Brzo

    Nepovr%

    nepovratno

    Niz ravnotenihstanja

    povratno

    Anp (klip) < Ap(klip + pijesak)

    'ad pripovratnomprocesu uvijek

    je vei od radapri nepovratnomprocesu

  • 7/24/2019 Term Odin Mik

    17/61

    '%

    '

    np +=

    +=

    np

    pp

    A

    AQ

    pnppnp

    nppnpp

    QQAA

    AAQQ

  • 7/24/2019 Term Odin Mik

    18/61

    T1 T!

    Q1 !,

    ,

    ,,

    TT

    1TT

    1T

    Q

    T

    QSSS

    ! ,=

    Tvar spontano prela$i i$ o6lasti -dje njen kemijski potencijal vii u o6last -dje je njen kemijski potencijal ni.i% ;ada sistem dospije u ravnote.no stanje# tada je , ravnote.nom stanju sistema unutar koje-a je mo-u prijela$ estica tvari# vrijednost kemijsko- potencijala 6it e jednaka $a

    svaku fa$u u kojoj se komponenta mo.e nai

    ! ,=

    ! ,=

    Do promjene unutranje ener-ije otvoreno- sistema ili fa$emo.e doi ra$mjenom topline# vrenjem rada i prela$om tvari%Inten$ivne veliine koje karakteri$iraju ove tokove ener-ije sutemperatura T# pritisak p i kemijski potencijal B%

  • 7/24/2019 Term Odin Mik

    31/61

    Temperatura odreuje ravnote.no stanje ve$ano $a i$mjenu topline%

    Toplina prela$i sa tijela vie na tijelo ni.e temperature ili i$ dijelasistema vie u dio sistema ni.e temperature%;ada se temperature i$jednae prestaje i prijela$ topline%

    2ritisak ostvaruje ravnote.u $a5valjujui promjeni volumena sistema% Dio sistema u kojem vlada vii pritisak uveava svoj volumen na raun

    dijela sistema sa ni.im pritiskom% 2roces prestaje kada se pritisaku cijelom sistemu i$jednai%

    ;emijski potencijal odreuje ravnote.u u odnosu na struju tvari%Tvar ?@struji@@ i$ o6lasti -dje je kemijski potencijal vii u o6last -dje je ni.i%

    ;ada se potencijali i$jednae# prestaje i struja tvari%

    , prirodi se vri stalno strujanje ener-ije i tvari $a5valjujui tako$vanim-radijentima potencijala9 ra$likama potencijala na dva mjesta%

    5omentar

  • 7/24/2019 Term Odin Mik

    32/61

    5emijski potencijal za idealn! smje%!

    ;emijski potencijali se mo-u do6iti i$ TD funkcija pri od-ovarajuimuvjetima% p=const# T=const i6ssov potencijal9 slo6odna entalpija :

    *ko je # onda se do6ije

    /=const# T=const &lo6odna ener-ija :

    2ola$imo od i66sove jednad.6e:

    kk,,i

    k

    ii n...nnnG

    =

    1n...nn$1n k,i =

    jn$p$Ti

    in

    G

    =

    =

    k

    iiinAQU

    =

    =

    k

    iii

    k

    iii

    nF"TSU

    n"TS(U

    *

    jn$#$Ti

    in

    F

    =

  • 7/24/2019 Term Odin Mik

    33/61

    &=const# p=constEntalpija C

    2ola$imo od i66sove jednad.6e:

    ;ako je &=const# to je "=):

    *ko je # onda se do6ije

    Dakle# u ovisnosti o procesima#u sistemu kemijski potencijalise raunajui$ ra$liiti5 TD funkcija# 6ilo i$ # 6ilo i$ ili i$ C

    =

    k

    iiinAQU

    *

    =

    k

    iii

    k

    iii n"p#U$nAU

    jn$p$Si

    inH

    =

    1n...nn$1n k,i =

  • 7/24/2019 Term Odin Mik

    34/61

    , opem sluaju# svaka komponenta viekomponentno- sistema rea-ira sa dru-im komponentama sistema pa je kemijski potencijal jedne komponente funkcija sastava sistema tj on ovisi o koliini tvari svake od komponenata:

    #e "dealne smje%e% *ko kemijski potencijal jedne komponente ovisi samoo koliini tvari te komponente# a ne i od sastava smjee tj

    ka.em da sistem predstavlja idealnu smjeu% 2rimjeri idealni5 smjea: smjea idealni5 plinova ili ra$6la.eni5 rastvora7o.e se poka$ati da je kemijski potencijal i9te komponente idealne

    smjee dan formulom:

    #

    -dje je:

    kemijski potencijal i9te komponente# ovisi o temperaturi ali ne ovisi osastavu smjea%

    pi parcijalni pritisak i9te komponente smjee%

    "n$...$n$n$T$p(3 k,i=

    "n$T$p(3 ii=

    )@

    @

    1i

    1

    ii

    i1ii

    pplnT

    nnlnT

    1i

  • 7/24/2019 Term Odin Mik

    35/61

    @

    i1ii

    i1ii

    plnT

    nnlnT

    4ajee seformule $a kemijski potencijal navode tako to sepritisak i$ra.ava u jedinicama normalno- pritiska p)% Tata se

    formula $a kemijsko potencijal svodi na o6lik:

    -dje je kemijski potencijal komponente ipri normalnom pritiskup0..

    i1

    &lina formula $a kemijski potencijal mo.e se napisati pomoukoncentracije i9te komponente u smjei:

    .

    i1ii !lnT

  • 7/24/2019 Term Odin Mik

    36/61

    Termodinami2ki aspekti kemijske ravnotee

    /eliki 6roj procesa u 6iolokim sistemima odvija se i$otermno T=consti i$o6arno p= const% &istem tada evoluira tako da se vrijednost

    slo6odne entalpije smanjuje% , stanju ravnote.e# ukupna entalpija imaminimalnu vrijednost i njena je promjena jednaka nuli:

    1nG

    1G$GG

    k

    iii

    min

    =

    =

    =

    &vaka kemijska reakcija spontano dovodi sistem u ravnote.no stanjeukojem se kemijski sastav sistema vise ne mijenja% 'eakcije mo-u icidirektno ali i u o6rnutom smijeru% , stanju kemijske ravnote.e u sistemue osim produkata reakcije postojati i neka koliina reaktanata%4eka je kemijsaka reakcija dana u formi:

    *ko se komponente sistema koje nestaju i$ sistema u$mu sane-ativnim pred$nakom# a one koje nastaju sa po$itivnim# uvjetravnote.e -lasi:

    !onstT$p$4567BbAa =

    1ba57 BA46 = +i i1i !ln(T

  • 7/24/2019 Term Odin Mik

    37/61

    2oslije krae- rauna do6ije se:

    ?akon o dejstv! masa

    -dje jeG0i$ra.eno preko standardni5 potencijala reaktanata iprodukata reakcije:

    ,vedemo li o$naku:

    #

    uvjet ravnote.e se mo.e $apisati u o6liku:

    /eliina ;T$ove se konstanta ravnote.e reakcije%

    1

    !!

    !!lnTG

    b

    B

    a

    A

    54

    761

    =

    AB

    bB

    aA

    54

    bB

    aA

    54

    76

    pp

    pp

    !!

    !!"T(K

    =

    =

    T

    "T(G

    1

    1

    "T(G"T(KlnT

    -

    e(*$+ =

    1b

    1a

    15

    17

    1 ba57G

  • 7/24/2019 Term Odin Mik

    38/61

    Elektrokemijski potencijal

    2romotrimo sluaj kada se u sistem dovede +nimolova na6ijeni5

    naelektri$irani5 estica%,nutranja ener-ija sistema mijenja se $6o-:9 ra$mjene estica9 koliine na6oja koje na6ijene estice nose potencijalna ener-ija istoimeno na6ijeni5 estica

    2romjena unutranje ener-ije do koje dola$i ra$mjenom na6ijeni5

    estica na$iva se elektrokemijska ener-ija%i6ssova jednad.6a se mo.e -enerali$irati na sljedei nain p#T=const:

    #

    -dje je # elektrokemijski potencijal i9te komponente sistema#

    a mi potencijal stvoren unoenjem na6ijeni5 estica%2roi$vod je promjena elektrokemijske ener-ije u koji je uneseno+nimolova na6ijeni5 estica%

    =

    k

    iiin#pSTU

    iii m

    iin

  • 7/24/2019 Term Odin Mik

    39/61

    *ko +F prijee ra$liku potencijala # tada se nje-ova potencijalnaener-ija promijeni $a4eka je valentnostjona i9te komponente $i%% Tada +nimolova i9tekomponente prenose na6oj:

    -dje je

    aradaGeva konstanta%2romjena unutranje ener-ije je dakle:

    ;ako je

    Do6ijamo da je # pa je elektrokemijski potencijal i9 tekomponente:

    iiiiai nFzn"z(89

    mol/*:);;*1:1,.mol

    11,'.:8F ,'a =

    ii nFzU i

    ii nmUi

    =

    @i Fznnln-T ii1i

    9U

    Fzm ii

  • 7/24/2019 Term Odin Mik

    40/61

    'avnote.a elektrokemijsko- sistema i$ dvije komponente dvije fa$enastupa kada su nji5ovi elektrokemijski potencijali jednaki:

    Za jednokomponentni sistem koji se sastoji i$ dva dijela sa ra$liitimelektrinim potencijalima i ra$liitim koncentracijama# uvjet ravnote.edaje

    Z6o- ra$like koncentracija javlja se stalna ra$lika potencijala%

    3elije .ivo- or-ani$ma sa okolinom ra$mjenjuju tvar%2rijenos tvari i ener-ije reali$ira se $a5valjujui -radijentimakoncentracije tvari# elektrino- potencijala i pritiska% 2rocesi koji sereali$iraju $apravo su re$ultat superpo$icije ovi5 faktora evolucijesistema%

    , =

    potn!ijal8

  • 7/24/2019 Term Odin Mik

    41/61

    2rimjer: 2o$nato je da joni ;Hprola$e kro$ mem6ranu elije i nji5ovakoncentracija unutar elije ;Hi ra$liita je od one i$van elije ; Hopri emu je:

    );"K("K(

    o

    i=

    m#;);ln:>11

    '11').;U

    *:>11F$K'11T

    UUU1FU"K(

    "K(lnT oi

    o

    i

    =

  • 7/24/2019 Term Odin Mik

    42/61

    2romotrimo sada sistem koji sesastoji i$ dvije komponente9dvije vrsta jona% , stanju ravnote.e7oraju vrijednosti elektrokemiski5

    potencijala $a svaku vrstu jona6iti jednake u o6a dijela sistema:

    ,$*l$*l

    ,$K$K

    =

    =

    d-ovarajue ra$like potencijalapo 4ernstovoj jednad.6i su:

    !

    "

    !

    "

    -C>l

    -C>l

    -C(

    -C(

    =

    =

    lnF

    -T

    lnF

    -T

    -C>l-C(-C>l-C(

    ""!!

    I$jednaavajui ove potencijale# do6ivamoDonnanovu jednad.6u $a ovaj specifian proces

    T t j

  • 7/24/2019 Term Odin Mik

    43/61

    Transportne pojave

    Transport tvari9 difu$ija, plinovima i rastvorima melekule se termiki kreu% To je kretanje

    kaotino i u svim smjerovima ravnopravno%

    *ko u plinu ili otopini postoji ne5omo-ena raspodjela molekula#ra$liita koncentracija molekula# dola$i do strujanja mase% /ie

    molekula se kree i$ o6lasti -dje je nji5ova koncentracija viane-o u o6rnutom smjeru% 'a$lika ovi5 dviju struja mase predstavlja

    struju mase maseni tok i$ o6lasti vie u o6last ni.e koncentracije%

    Taj se proces na$iva difu$ija% Difu$ija je nepovratni proces# kao i prijenos topline% Tvar uvijek strujii$ o6lasti vie koncentracije u o6last ni.e koncentracije%

    &trujanje mase karakteri$ira se veliinom koja se $ove maseni fluks% 7aseni fluks je jednak koliinu tvari koja u jedinici vremena proe kro$

    neku $amiljenu povrinu i$meu o6lasti ra$liiti5 koncentracija:

    Definira se takoer i -ustina maseno- fluksaj kao fluks po jeinicipovr!ine:

    [ ]

    s

    "mol(k?$tm

    m =

    [ ]

    sm

    "mol(k?j$

    S

    j,

  • 7/24/2019 Term Odin Mik

    44/61

    4eka se $6o- jednostavnosti koncentracija molekula mijenja samo u jednom smjeru% Tada je: #

    -dje je D konstanta difu$ije i ovisi samo o vrsti tvari koja difundira

    0i3@zijzakonFi!kov

    7

    !j

    [ ] sm ,=

    c1

    c!

    &

    S

    $!

    $

    !!S

    !!S$

    !!

    7

    !

    0m

    ,m

    ,m

    ,

    =

    =

    =

    R

    d

    0- difu$ijski otpor9 analo-ijasa strujom

    2retpostavka: koncentracija se

    linearno mijenja od c1 do c!

    Transport tvari kroz mem'rane

  • 7/24/2019 Term Odin Mik

    45/61

    @

    C

    D

    1% Dvojni lipidni sloj!% 2olupotopljeni proteini>% 2ovrinske proteiniJ% Inte-ralni proteiniK% 2roteini koji ine jonski kanal

    Transport tvari kroz mem'rane3em'rana elijeTe2noEmozai2nimodel

  • 7/24/2019 Term Odin Mik

    46/61

    Tvari mo-u prola$iti kro$ mem6ranu na vise nacina%7i emo se o-raniiti na dva nacina prenosenja tvari koji su ve$anidifu$iju%

    2asivni transport9 difu$ija molekula kro$ mem6ranu% 8e$ utroka ener-ijelakani transport9 molekule koje prola$e kro$ mem6ranu

    -rade spojeve sa molekulama nositeljima u mem6rani# a ove molekuledifundiraju kro$ mem6ranu%

    2otre6na ener-ija% Tvar se prenosi i$ o6lasti ni.e u o6last vie koncentracije

    -Pasivni transport:

    manje molekule3voda, 9!- ;ktivni transport:

    ve4e molekule

  • 7/24/2019 Term Odin Mik

    47/61

    =anelije

    c!

    .n!tar

    elije

    c1

    d

    2asivni transport

    !

    !k

    =

  • 7/24/2019 Term Odin Mik

    48/61

    Idemo sada racunati fluks tvarikro$ mem6ranu%4a unutranjemru6u mem6rane:

    4a vanjskom ru6u:

    luks tvari unutar mem6raneje:

    ustina masene struje je:

    -dje je 2d propustnost permea6ilnost mem6rane%

    C k!!=

    ,C, k!!=

    "!!(0

    kS

    "!!(0

    kS

    "!!(0

    S

    ,m

    ,m

    C

    C

    ,m

    =

    0

    k2$!2"!!(

    0

    kj 00, =

    c1C!

    C,!

    ,!

    ,nutr% 7em6rana /ani

    &lak%ani transport

  • 7/24/2019 Term Odin Mik

    49/61

    &lak%ani transport

    A A

    AN

    N

    @

    5od olak%ano1transprta tvari molekule kojeprola$e kro$ mem6ranu -rade spojeve sanositeljima u mem6rani a $atim taj spoj

    difundira sa jedne strane mem6rane na dru-u%

    vaj nain transporta molekula karakteristianje $a 5idrofilne spojeve9 eere# aminokiseline ijone koji direktno teko prola$e%

    4eka je supstanca koja se prenosi o$naenasa * a molekula prenosniksa 4% 4eka je kocentracija molekula *vea u sredini 1 ne-o u sredini !%

    4a -ranici sredine 1 u mem6rani se stvara spoj*4:

    *H4*4koji se na -ranici ! raspada%

    * prela$i u sredinu !a 4 ostaje u rastvoru%

    2o $akonu djelovanja masa je:

    Definiramo relativni 6rojve$ani5 nositelja kao:

    [ ]

    [ ] [ ]

    8A

    A8K

    [ ] [ ]

    [ ] [ ]

    [ ]

    [ ] [ ]8A8

    8K5

    8A8

    A8

    *

    A85

    8

    =

    =

    [ ]

    [ ]

    AK

    AK5

    4eka su

  • 7/24/2019 Term Odin Mik

    50/61

    F 1G

    1

    )%K

    F

    F@

    [ ] A

    4eka su

  • 7/24/2019 Term Odin Mik

    51/61

    2

  • 7/24/2019 Term Odin Mik

    52/61

    smo$a

    smo$a je proces kretanja molekula vode rastvaraa kro$ polupropusnumem6ranu i$ o6lasti visoke koncentracije molekula vode rastvaraa u o6last

    niske koncentracije vode rastvaraa%

    ?p

    Osmotski pritisak

    T#

    n

    p

    ot

    smotski pritisak t?5otova

    @ednad.a:

    Eksperimenti

  • 7/24/2019 Term Odin Mik

    53/61

    Eksperimenti

    #esalinizacija morske vode

  • 7/24/2019 Term Odin Mik

    54/61

    Prijenos topline

    -Toplina se prenosi sa jednog mjesta na drugo, sa jednaga tijela na drugo'

    -Po 11' ZT/ toplina spontano prelazi sa tijela vie temperature na tijelo

    nie temperature'

    -)oliina topline koja se u jedinici vremena prenese sa jednog na drugotijelo

    naziva se toplotni luks :

    s

    Jj0ini!aS

    % t

    % Q=

    Toplina se moe prenositi na tri naina

    -Provoenjem *kondukcija+

    -#trujanjem fluida * konvekcija+

    -Zraenjem

  • 7/24/2019 Term Odin Mik

    55/61

    Prenoenje topline provoAenjem

    ;ko se jedan kraj metalnog tapa zagrije, toplina 4e se prenijeti i na

    druge dijelove tapa-0olekularno3 kinetika teorija

    )od plinova i teku4inanama sudari molekula

    )od vrstih tijela slo.odni elektroni

    Bustina luksa topline

    Bustina struje topline

    ,m

    aS j0ini!

    % Aj

    =

    T

    T!

    TTS

    % 7

    % T

    S% 7

    % T

    j

    ,

  • 7/24/2019 Term Odin Mik

    56/61

    ;nalogije sa proticanjem luida i hmovim zakonom

    8lektrina struja3 proticanje na.oja kroz provodnik

    Proticanje realnih luida3 protok:

    Protok topline:

    U

    =

    )

  • 7/24/2019 Term Odin Mik

    57/61

    Prenoenje topline konvekcijom

    )onvekcija je nain prenoenja topline putem strujanja nekog luida'

    Ctrujanjem se dijelovi luida prenose sa jednog mjesta na drugo a time i toplina'

    U sluaju hlaAenja zagrijanih povrina, zagrijani luid prenosi toplinu sa toplijeg

    na hladnije tijelo

    Prinudna cirkulacija

    0etoda

    Drze toplotne izmjene

    na mjestu anastomoza

    arterija i vena'

  • 7/24/2019 Term Odin Mik

    58/61

    0atematiki opis prenoenja topline konvekcijom

    0atematiki opis prenoenja topline konvekcijom kompliciran'@ednostavan model u stacionarnom stanju:

    Toplotni luks proporcionalan:

    3 rashladnoj povrini

    3 razlici temperature zagrijanog tijela i srednje temperature luida

    k2koeicijent prenoenja topline konvekcijom C1 jedinica

    #D

    "I(T-To

    "TT(Sk o

    sKm

    J,

    Prenoenje topline zraenjem

  • 7/24/2019 Term Odin Mik

    59/61

    Toplina se prenosi zraenjem

    elektromagnetskih valova' @edno tijelo

    emitira 8nergiju putem elektromagnetskih

    valova a drugo tu energiju apsor.ira'8misiona mo43 energija koju tijelo emitira

    sa jedinice povrine u jedinici vremena

    ),

    ;)

    Km

    1:;>.>T

    /o.ri apsor.eri su do.ri emiteri zraenja

    Ei k j j

  • 7/24/2019 Term Odin Mik

    60/61

    (m!?EFGH".HIF% J9 $bTma7

    Eienov zakon pomjeranja

    Termograija

  • 7/24/2019 Term Odin Mik

    61/61

    Termograija

    Fazliiti dijelovi tijela i razliita tkiva

    1maju razliite temperature pa prema

    tome zrae razliitim intenzitetom'

    Na slikama su intenziteti zraenjareprezentirani razliitim .ojama ime se

    mjerenja vizualiziraju

    Tumor dojke u poetnoj azi

    Cnimak zdravih dojki