NEHOMOGENINĖ SISTEMA: CHARAKTERISTIKOS IR PAVYZDŽIAI - CHEMIJA - 2025

Inhomogeneous sistema yra vienas, kad nepaisant jo tikrojo homogeniškumo, jos savybės gali skirtis tam tikrose vietose erdvėje. Pavyzdžiui, oro sudėtis, net jei tai yra homogeninis dujų mišinys, keičiasi atsižvelgiant į aukštį.

Bet kas yra sistema? Sistema paprastai apibrėžiama kaip tarpusavyje susijusių elementų, veikiančių kaip visuma, visuma. Taip pat galima pridurti, kad jo elementai įsikiša kartu vykdydami tam tikrą funkciją. Tai yra virškinimo, kraujotakos, nervų, endokrininės, inkstų ir kvėpavimo sistemos atvejai.

Šaltinis: „Pixabay“

Tačiau sistema gali būti taip paprasta, kaip stiklinė vandens (vaizdas viršuje). Atminkite, kad pridedant lašą rašalo, jis suskaidomas į savo spalvas ir pasiskirsto visame vandens tūryje. Tai taip pat yra nehomogeniškos sistemos pavyzdys.

Kai sistemą sudaro konkreti erdvė be tikslių ribų, pavyzdžiui, fizinis objektas, tada ji vadinama materialiąja sistema. Medžiaga pasižymi savybėmis, tokiomis kaip masė, tūris, cheminė sudėtis, tankis, spalva ir kt.

Sistemos savybės ir būsenos

Medžiagos fizikinės savybės yra padalintos į dideles ir intensyvias savybes.

Didelės savybės

Jie priklauso nuo nagrinėjamo mėginio dydžio, pavyzdžiui, jo masės ir tūrio.

Intensyviosios savybės

Tai yra tie, kurie nesikeičia atsižvelgiant į nagrinėjamos imties dydį. Šios savybės apima temperatūrą, tankį ir koncentraciją.

Medžiagos būsenos

Kita vertus, sistema taip pat priklauso nuo fazės ar būsenos, kurioje medžiaga susijusi su šiomis savybėmis. Taigi materija turi tris fizines būsenas: kietąją, dujinę ir skystąją.

Medžiaga gali turėti vieną ar daugiau fizinių būsenų; tai yra skystas vanduo pusiausvyroje su ledu, kieta suspensija.

Homogeninių, nevienalyčių ir nehomogeninių sistemų charakteristikos

Homogeninė sistema

Homogeninei sistemai būdinga ta pati cheminė sudėtis ir vienodos intensyvios savybės visoje. Jis turi vieną fazę, kuri gali būti kietoje, skystoje arba dujinėje būsenoje.

Homogeninės sistemos pavyzdžiai: grynas vanduo, alkoholis, plienas ir vandenyje ištirpintas cukrus. Šis mišinys sudaro vadinamąjį tikrąjį tirpalą, pasižymintį tirpios medžiagos skersmeniu, mažesniu kaip 10 milimikrų, stabiliu gravitacijos ir ultracentrifugavimo atžvilgiu.

-Heterogeninė sistema

Heterogeninėje sistemoje pateikiamos skirtingos kai kurių intensyviųjų savybių skirtingose ​​nagrinėjamos sistemos vietose vertės. Vietos yra atskirtos netolygiais paviršiais, kurie gali būti membraninės struktūros arba dalelių paviršiai.

Šiurkšti molio dalelių dispersija vandenyje yra nevienalytės sistemos pavyzdys. Dalelės neištirpsta vandenyje ir išlieka suspensijoje tol, kol sistema sujaudinama.

Pasibaigus sujaudinimui, molio dalelės nusėda veikdamos gravitaciją.

Panašiai kraujas yra nevienalytės sistemos pavyzdys. Jį sudaro plazma ir ląstelių grupė, tarp kurių yra eritrocitai, atskirti nuo plazmos jų plazminėmis membranomis, kurios veikia kaip pertraukiamumo paviršiai.

Plazmoje ir eritrocitų viduje yra tam tikrų elementų, tokių kaip natrio, kalio, chloro, bikarbonato ir kt., Koncentracijos skirtumų.

- Nehomogeninė sistema

Jis pasižymi tuo, kad turi skirtumų tarp kai kurių intensyviųjų savybių skirtingose ​​sistemos dalyse, tačiau šios dalys nėra atskirtos tiksliai apibrėžtais nepertraukiamumo paviršiais.

Netvarkingi paviršiai

Tai gali būti, pavyzdžiui, plazminės membranos, atskiriančios ląstelės vidų nuo jos aplinkos, arba audiniai, jungiantys organą.

Sakoma, kad nehomogeniškoje sistemoje netolygumų paviršiai nėra matomi net naudojant ultramikroskopiją. Nehomogeninės sistemos taškai iš esmės atskirti oro ir vandeniniais tirpalais biologinėse sistemose.

Tarp dviejų nehomogeninės sistemos taškų gali būti, pavyzdžiui, kai kurių elementų ar junginių koncentracijos skirtumai. Temperatūros skirtumas taip pat gali atsirasti tarp taškų.

Energijos ar materijos sklaida

Esant aukščiau nurodytoms aplinkybėms, tarp dviejų sistemos taškų vyksta pasyvus medžiagų arba energijos (šilumos) srautas (kuriam nereikia energijos sąnaudų). Todėl šiluma pereis į šaltesnes vietas, o medžiaga - į prastesnes sritis. Dėl šios difuzijos mažėja koncentracijos ir temperatūros skirtumai.

Difuzija vyksta paprastu difuzijos mechanizmu. Šiuo atveju tai iš esmės priklauso nuo koncentracijos gradiento tarp dviejų taškų buvimo, nuo atstumo, kuris juos skiria, ir nuo terpės tarp taškų lengvai keistis.

Norint išlaikyti koncentracijos skirtumą tarp sistemos taškų, reikalingas energijos ar medžiagų tiekimas, nes koncentracija visuose taškuose būtų lygi. Todėl nehomogeninė sistema taptų vienalytė sistema.

Nestabilumas

Nehomogeninės sistemos ypatybė yra jos nestabilumas, todėl daugeliu atvejų jai palaikyti reikalingas maitinimo šaltinis.

Nehomogeninių sistemų pavyzdžiai

Lašelis rašalo ar maisto dažiklis vandenyje

Įpylus lašą dažiklio į vandens paviršių, iš pradžių dažiklio koncentracija bus didesnė vandens paviršiuje.

Todėl skiriasi stiklinės vandens paviršiaus ir apatinių dėmių dažų koncentracija. Be to, nėra netolygumo paviršiaus. Taigi, apibendrinant, tai yra nevienalytė sistema.

Vėliau, atsižvelgiant į koncentracijos gradientą, dažiklis difuzizuosis į skystį, kol dažiklio koncentracija visame stiklinės vandenyje bus išlyginta, atkuriant vienalytę sistemą.

Vandens bangos

Šaltinis: „Pixabay“

Kai akmuo mestas vandens telkinio tvenkinyje, atsiranda trikdis, kuris išplinta koncentrinių bangų pavidalu iš akmens smūgio vietos.

Akmuo, paveikdamas daugelį vandens dalelių, perduoda jiems energiją. Todėl yra energinis skirtumas tarp dalelių, kurios iš pradžių liečiasi su akmeniu, ir likusių vandens molekulių paviršiaus.

Kadangi šiuo atveju nėra netolygumo paviršiaus, stebima sistema yra nevienalytė. Akmens smūgiu pagaminta energija pasklinda vandens paviršiuje bangos pavidalu, pasiekdama likusias vandens molekules paviršiaus paviršiuje.

Įkvėpimas

Kvėpavimo įkvėpimo fazė trumpai įvyksta tokiu būdu: kai įkvepiantys raumenys, ypač diafragma, susitraukia, išsiplečia šonkaulio narvas. Tai lemia tendenciją didinti alveolių tūrį.

Dėl alveolių disidento sumažėja intraalveolinis oro slėgis, todėl jis yra mažesnis už atmosferos oro slėgį. Tai sukuria oro srautą iš atmosferos į alveoles per oro kanalus.

Tada įkvėpimo pradžioje tarp šnervių ir alveolių yra slėgio skirtumas, be to, kad tarp minėtų anatominių struktūrų nėra netolygumų paviršių. Todėl dabartinė sistema yra nevienalytė.

Pasibaigimas

Expiracijos fazėje įvyksta priešingas reiškinys. Intraalveolinis slėgis tampa didesnis nei atmosferos slėgis ir oras teka per oro kanalus, iš alveolių į atmosferą, kol iškvėpimo slėgis išlygėja.

Taigi, pasibaigus galiojimo laikui, egzistuoja slėgio skirtumas tarp dviejų taškų - plaučių alveolių ir šnervių. Be to, tarp nurodytų dviejų anatominių struktūrų nėra netolygumo paviršių, taigi tai yra nehomogeninė sistema.

Nuorodos

1. Vikipedija. (2018 m.). Medžiagų sistema. Paimta iš: es.wikipedia.org
2. Martinas V. Josa G. (2012 m. Vasario 29 d.). Kordobos nacionalinis universitetas. Atkurta iš: 2.famaf.unc.edu.ar
3. Chemijos užsiėmimai. (2008). Fizikinė chemija. Paimta iš: clasesdquimica.wordpress.com
4. Jiménez Vargas, J. ir Macarulla, JM Fisicoquímica Fisiológica. 1984. Šeštasis leidimas. Redakcija „Interamericana“.
5. Ganong, WF medicinos fiziologijos apžvalga. 2003 m. Dvidešimt pirmasis leidimas. „McGraw-Hill Companies, inc.