Головна

ПОТОКИ ЕНЕРГІЇ В БИОСФЕРЕ

  1.  A. Вільна енергія дорівнює 0, зміна ентропії прагне до мінімально можливого значення, спостерігаються потоки енергії і речовини в навколишнє середовище і назад.
  2.  B. Потоки частинок і електромагнітних хвиль, взаємодія яких із середовищем призводить до іонізації її атомів і молекул.
  3.  B. Процес, при якому для повернення системи в початковий стан потрібні витрати енергії.
  4.  D. АТ називається перехід речовин крізь мембрану, що протікає з витратами хімічної енергії.
  5.  АКТИВІЗАЦІЯ ЕНЕРГІЇ У ВСЬОМУ ТЕЛЕ У ПОЛОЖЕНИИ лежачи
  6.  АТФ як джерело енергії для біохімічних реакцій
  7.  Баланс енергії на катоді.

3.1. Термодинаміка процесів живої природи. негентропії.

Одним з основних властивостей матерії є енергія - здатність виконувати роботу. Існування живих організмів неможливе без добре організованих енергетичних потоків між ними і навколишнім середовищем. При вивченні різних екосистем дуже важливий енергетичний підхід. Стан будь-якої природної і суспільної системи, в кінцевому рахунку, визначається співвідношенням енергії, використовуваної на цій території і що надходить ззовні. Стійка система формується тільки в тому випадку, якщо темпи витрати не перевищують можливостей середовища.

Всі природні системи повинні підкорятися двом законам термодинаміки - науки про перетворення енергії. Перший закон термодинаміки є наслідком закону збереження енергії: енергія не створюється і не зникає, вона лише переходить з однієї форми в іншу. Основним джерелом енергії для біосфери є Сонце. Екологія вивчає перетворення сонячної енергії в екосистемах.

Відповідно до першого закону термодинаміки, енергія, що надійшла в екосистему (Q), розділяється на два потоки:

1. використовувану частину - енергію, яка перейшла в енергію органічної речовини живих організмів (qиспольз.);

2. розсіяну енергію (qнеуважність.), В основному у вигляді тепла.

Q = qиспольз. + qнеуважність.

Перетворення Сонячної енергії в біосфері показано на рис.8.


Рис.8. Розподіл сонячної енергії в біосфері

Згідно з другим законом термодинаміки, будь-який вид енергії в кінцевому рахунку перетворюється в тепло - форму енергії, найменш придатну для використання і найбільш легко розсіюється. Теплова енергія рівномірно розподіляється по всьому простору, що веде до стану стійкої рівноваги.

З другого закону термодинаміки випливає, що мимовільно протікають процеси, що супроводжуються розсіюванням енергії і збільшенням безладу в системі. Збільшення безладу є деградацію енергії - перехід до більш низького рівня організації. Мірою безладдя служить ентропія (S) - міра кількості енергії, недоступною для використання.

Найважливішою особливістю живих організмів є здатність створювати і підтримувати високий ступінь внутрішньої упорядкованості, т. Е стан з низькою ентропією. Відмінність живих систем від неживої природи полягає в тому, що вони здатні самостійно відновлювати свою структуру і збільшувати впорядкованість всередині себе, синтезуючи складні органічні речовини з простих. Тут немає суперечності законам термодинаміки, так як всі процеси в живій природі відбуваються не спонтанно, а лише за умови постійного підведення енергії. Сама можливість існування життя обумовлена ??їх здатністю накопичувати енергію шляхом перетворення отриманої енергії Сонця в енергію хімічних зв'язків.

Природні екосистеми є відкриті нерівноважні термодинамічні системи, постійно обмінюються енергією і речовиною з навколишнім середовищем, зменшуючи при цьому ентропію всередині себе, але збільшуючи її в навколишнє середовище. Впорядкованість екосистем підтримується за рахунок відкачування з неї невпорядкованості в процесі дихання. Такі системи, що знаходяться в стані стійкого нерівноваги з навколишнім середовищем, називаються дисипативних структурами.

Живі організми здатні витягувати з навколишнього середовища негативну ентропію - негентропії. Рослини отримують її при споживанні сонячної енергії, тварини - з їжі. При припинення потоку енергії (наприклад, після загибелі організму), відбувається руйнування складних органічних сполук, енергія хімічних зв'язків переходить в теплову форму і розсіюється.

 




 П Про Е К О Л О Г І Ї |  Розділ 2. Конспект лекцій з екології |  Лекція. |  Екосистемою називається безрозмірна стійка система живих і неживих компонентів природи, в якій здійснюється зовнішній і внутрішній кругообіг речовин і енергії. |  Термодинаміка процесів живої природи. Негентропії. |  Гомеостаз і стійкість екологічних систем. Сукцесія. |  Екологічний фактор - це будь-яка умова середовища, здатне надавати прямий або непрямий вплив на живі організми. |  Біотичні фактори являють собою сукупність впливу життєдіяльності живих організмів на інші живі організми і на навколишнє середовище. |  Адаптації. Життєві форми. |  Природні ресурси і їх класифікація. |

© um.co.ua - учбові матеріали та реферати