Nehomogene karakteristike sustava i primjeri



nehomogeni sustav To je ono što, unatoč prividnoj homogenosti, njegova svojstva mogu varirati u određenim prostorima. Sastav zraka, na primjer, čak i ako je homogena mješavina plinova, mijenja se prema visini.

Ali što je sustav? Sustav se općenito definira kao skup međusobno povezanih elemenata koji funkcioniraju kao cjelina. Također se može dodati da njegovi elementi djeluju zajedno kako bi ispunili određenu funkciju. To je slučaj s probavnim, krvožilnim, živčanim, endokrinim, bubrežnim i respiratornim sustavom.

Međutim, sustav može biti nešto jednostavno kao čaša s vodom (gornja slika). Imajte na umu da se dodavanjem kapi tinte razlaže u bojama i širi se po volumenu vode. Ovo je također primjer nehomogenog sustava.

Kada se sustav sastoji od specifičnog prostora bez preciznih ograničenja kao fizičkog objekta, onda govorimo o materijalnom sustavu. Materija predstavlja skup svojstava kao što su masa, volumen, kemijski sastav, gustoća, boja itd..

indeks

  • 1 Svojstva i stanja sustava
    • 1.1 Opsežna svojstva
    • 1.2 Intenzivna svojstva  
    • 1.3 Stanja tvari
  • 2 Karakteristike homogenih, heterogenih i nehomogenih sustava
    • 2.1 Jedinstveni sustav
    • 2.2 - heterogeni sustav
    • 2.3 - Nehomogeni sustav
  • 3 Primjeri nehomogenih sustava
    • 3.1 Kapljica tinte ili boje u vodi
    • 3.2 Valovi vode
    • 3.3 Inspiracija
    • 3.4 Istek
  • 4 Reference

Svojstva i stanja sustava

Fizička svojstva tvari podijeljena su na opsežna svojstva i intenzivna svojstva.

Velika svojstva

Oni ovise o veličini razmatranog uzorka, primjerice o masi i volumenu uzorka.

Intenzivna svojstva  

Oni su oni koji se ne razlikuju s veličinom razmatranog uzorka. Među tim svojstvima su temperatura, gustoća i koncentracija.

Stanja materije

S druge strane, sustav također ovisi o fazi ili stanju u kojem se tvar odnosi na navedena svojstva. Dakle, materija predstavlja tri fizikalna stanja: čvrsta, plinovita i tekuća.

Materijal može predstavljati jedno ili više fizičkih stanja; takav je slučaj tekuće vode u ravnoteži s ledom, suspendirana krutina.

Značajke homogenih, heterogenih i nehomogenih sustava

Homogeni sustav

Homogeni sustav karakteriziran je istim kemijskim sastavom i istim intenzivnim svojstvima u svom proširenju. Predstavlja jednu fazu koja može biti u čvrstom stanju, tekućem stanju ili plinovitom stanju.

Primjeri homogenog sustava su: čista voda, alkohol, čelik i šećer otopljeni u vodi. Ova mješavina tvori ono što se naziva istinskom otopinom, koja je karakterizirana time što je otopljena tvar promjera manje od 10 milimikrama, stabilna prema gravitaciji i ultracentrifugiranju.

-Heterogeni sustav

Heterogeni sustav predstavlja različite vrijednosti za neka intenzivna svojstva na različitim mjestima razmatranog sustava. Mjesta su odvojena površinama diskontinuiteta, koje mogu biti membranske strukture ili površine čestica.

Bruto disperzija čestica gline u vodi je primjer heterogenog sustava. Čestice se ne otapaju u vodi i ostaju u suspenziji dok se agitacija sustava održava.

Kada prestane agitacija, čestice gline se talože pod djelovanjem gravitacije.

Isto tako, krv je primjer heterogenog sustava. Sastoji se od plazme i stanične grupe, među kojima su eritrociti, odvojeni od plazme plazmatskim membranama koje funkcioniraju kao površine diskontinuiteta.

Plazma i unutrašnjost eritrocita imaju razlike u koncentraciji određenih elemenata kao što su natrij, kalij, klor, bikarbonat itd..

-Nehomogeni sustav

Karakterizira ga postojanje razlika između nekih intenzivnih svojstava u različitim dijelovima sustava, ali ti dijelovi nisu odvojeni dobro definiranim površinama diskontinuiteta..

Površine diskontinuiteta

Te površine diskontinuiteta mogu biti, na primjer, plazma membrane koje odvajaju staničnu unutrašnjost od okoline ili tkiva koja pokrivaju organ.

Kaže se da u nehomogenom sustavu površine neprekinutosti nisu vidljive niti se koriste ultramikroskopijom. Točke nehomogenog sustava razdvojene su uglavnom zračnim i vodenim otopinama u biološkim sustavima.

Između dvije točke nehomogenog sustava može postojati, na primjer, razlika u koncentraciji nekog elementa ili spoja. Razlika u temperaturi može se pojaviti i između točaka.

Difuzija energije ili tvari

U navedenim okolnostima, pasivna struja (koja ne zahtijeva potrošnju energije) tvari ili energije (topline) nastaje između dvije točke sustava. Stoga će toplina migrirati na hladnija područja i bit će sve više razrijeđenih područja. Stoga se razlike u koncentraciji i temperaturi smanjuju zahvaljujući ovoj difuziji.

Difuzija se odvija jednostavnim mehanizmom difuzije. U ovom slučaju, to u osnovi ovisi o postojanju gradijenta koncentracije između dvije točke, udaljenosti koja ih razdvaja i lakoće prijelaza između točaka između točaka..

Za održavanje razlike u koncentraciji između točaka sustava potrebna je opskrba energijom ili tvari, jer bi koncentracije bile jednake u svim točkama. Stoga bi nehomogeni sustav postao homogeni sustav.

nesigurnost

Karakteristika izdvajanja iz nehomogenog sustava je njena nestabilnost, razlog zašto u mnogim slučajevima zahtijeva opskrbu energijom za održavanje.

Primjeri nehomogenih sustava

Kapljice tinte ili boje u vodi

Dodavanjem kapljice boje na površinu vode, u početku će koncentracija boje biti veća na površini vode..

Stoga postoji razlika u koncentraciji boje između površine čaše vode i temeljnih točaka. Osim toga, ne postoji površina prekida. Dakle, u zaključku, ovo je nehomogeni sustav.

Nakon toga, zbog postojanja gradijenta koncentracije, boja će se difundirati prema sinusu tekućine dok se ne izjednači koncentracija boje u cijeloj vodi stakla, reproducirajući homogeni sustav.

Valovi vode

Bacanjem kamena na površinu vode u ribnjak, pojavljuje se poremećaj koji se širi u obliku koncentričnih valova s ​​mjesta udara kamena..

Kamen koji djeluje na brojne čestice vode prenosi im energiju. Dakle, postoji razlika u energiji između čestica koje su u početku u dodiru s kamenom i ostalih molekula vode na površini.

U odsutnosti površine diskontinuiteta u ovom slučaju, promatrani sustav je nehomogen. Energija nastala djelovanjem kamena razmnožava se na površini vode u obliku vala, dosežući ostale molekule vode na površini..

inspiracija

Faza inspiracije disanja kratko se javlja na sljedeći način: kada se mišići inspiratornog mišića kontrahiraju, osobito dijafragma, dolazi do ekspanzije torakalnog kaveza. To ima za posljedicu tendenciju povećanja volumena alveole.

Alveolarna distenzija uzrokuje smanjenje intraalveolarnog tlaka zraka, što ga čini manjim od atmosferskog tlaka zraka. To stvara protok zraka iz atmosfere u alveole, kroz zračne kanale.

Zatim, na početku inspiracije postoji razlika tlaka između nosnica i alveola, uz nepostojanje površina diskontinuiteta između spomenutih anatomskih struktura. Stoga je sadašnji sustav nehomogen.

izdisanje

U fazi izdisaja dolazi do suprotnog fenomena. Intraalveolarni tlak postaje veći od atmosferskog tlaka, a zrak struji kroz zračne prolaze, od alveola do atmosfere, sve dok se end-izdisajni tlakovi ne izjednače..

Zatim, na početku isticanja postoji razlika tlaka između dvije točke, plućnih alveola i nosnica. Osim toga, ne postoje površine diskontinuiteta između dviju naznačenih anatomskih struktura, pa je to nehomogeni sustav.

reference

  1. Wikipedia. (2018.). Sustav materijala. Preuzeto s: en.wikipedia.org
  2. Martín V. Josa G. (29. veljače 2012.). Nacionalno sveučilište Córdoba. Preuzeto s: 2.famaf.unc.edu.ar
  3. Nastava kemije. (2008). Fizikalno. Preuzeto s: clasesdquimica.wordpress.com
  4. Jiménez Vargas, J. i Macarulla, J.M. Fiziološka fizikohemija. 1984. Šesto izdanje. Uvodnik Interamericana.
  5. Ganong, W. F. Pregled medicinske fiziologije. 2003. Dvadeset prvo izdanje. McGraw-Hill Tvrtke, inc.