Нехомогенни характеристики на системата и примери

на нехомогенна система е, че въпреки очевидната си хомогенност, неговите свойства могат да варират в определени места на пространството. Съставът на въздуха, например, дори ако е хомогенна смес от газове, се променя според височината.

Но какво е система? Системата обикновено се определя като съвкупност от взаимосвързани елементи, които функционират като цяло. Може също да се добави, че нейните елементи се намесват съвместно, за да изпълняват определена функция. Такъв е случаят на храносмилателната, кръвоносната, нервната, ендокринната, бъбречната и дихателната системи.

Въпреки това, една система може да бъде нещо толкова просто като чаша с вода (отгоре изображение). Имайте предвид, че добавянето на капка мастило се разгражда в своите цветове и се разпространява по целия обем вода. Това е и пример за нехомогенна система.

Когато системата се състои от специфично пространство без точни граници като физически обект, тогава ние говорим за материална система. Материята представлява набор от свойства като маса, обем, химичен състав, плътност, цвят и т.н..

индекс

• 1 Свойства и състояния на системата
  • 1.1 Обширните свойства
  • 1.2 Интензивни свойства  
  • 1.3 Състояния на материята
• 2 Характеристики на хомогенните, хетерогенни и нехомогенни системи
  • 2.1 Еднаква система
  • 2.2 - хетерогенна система
  • 2.3 - Нехомогенна система
• 3 Примери за нехомогенни системи
  • 3.1 Капка мастило или боя във вода
  • 3.2 Вълните на водата
  • 3.3 Вдъхновение
  • 3.4 Изтичане
• 4 Препратки

Свойства и състояния на системата

Физическите свойства на материята са разделени на екстензивни свойства и интензивни свойства.

Обширните свойства

Те зависят от размера на разглежданата проба, например неговата маса и обем.

Интензивните свойства  

Те са тези, които не се различават в зависимост от размера на разглежданата проба. Сред тези свойства са температура, плътност и концентрация.

Състояния на материята

От друга страна, една система също зависи от фазата или състоянието, в което веществото е свързано със споменатите свойства. Така материята представя три физични състояния: твърдо, газообразно и течно.

Материалът може да представлява едно или повече физични състояния; такъв е случаят с течна вода в равновесие с лед, суспендирано твърдо вещество.

Характеристики на хомогенни, хетерогенни и нехомогенни системи

Хомогенна система

Хомогенната система се характеризира с наличието на един и същ химичен състав и същите интензивни свойства при цялото му удължаване. Той представлява единична фаза, която може да бъде в твърдо състояние, в течно състояние или в газообразно състояние.

Примери за хомогенна система са: чиста вода, алкохол, стомана и захар, разтворени във вода. Тази смес представлява това, което се нарича истински разтвор, характеризиращо се с това, че разтвореното вещество има диаметър по-малък от 10 милимикра, който е стабилен към гравитацията и ултрацентрофугирането..

-Хетерогенна система

Хетерогенната система представя различни стойности за някои от интензивните свойства в различни места на разглежданата система. Местата са разделени от повърхности с прекъсване, които могат да бъдат мембранни структури или повърхности на частиците.

Брутното разпръскване на глинести частици във вода е пример за хетерогенна система. Частиците не се разтварят във водата и остават в суспензия, докато се поддържа разбъркването на системата.

Когато разбъркването престане, частиците от глината се утаяват под действието на гравитацията.

По същия начин, кръвта е пример за хетерогенна система. Тя е съставена от плазмата и клетъчната група, сред които са еритроцитите, отделени от плазмата чрез плазмените им мембрани, които функционират като повърхности на прекъсване.

Плазмата и вътрешността на еритроцитите имат разлики в концентрацията на някои елементи като натрий, калий, хлор, бикарбонат и др..

-Нехомогенна система

Характеризира се с различия между някои от интензивните свойства в различните части на системата, но тези части не са разделени от добре дефинирани повърхности на прекъсване..

Повърхности на прекъсване

Тези повърхности на прекъсване могат да бъдат, например, плазмените мембрани, които отделят клетъчния интериор от неговата среда или тъканите, които покриват орган.

Казва се, че в нехомогенна система повърхностите на прекъсване не са видими, нито се използва ултрамикроскопия. Точките на нехомогенната система са разделени главно от въздушни и водни разтвори в биологични системи.

Между две точки на нехомогенната система може да има, например, разлика в концентрацията на някой елемент или съединение. Разликата в температурата също може да възникне между точките.

Дифузия на енергия или материя

При горните обстоятелства, пасивният поток (който не изисква енергиен разход) на материя или енергия (топлина) възниква между двете точки на системата. Следователно, топлината ще мигрира към по-хладните зони и ще има значение за по-разредените зони. По този начин разликите в концентрацията и температурата намаляват благодарение на тази дифузия.

Дифузията се осъществява чрез простия дифузионен механизъм. В този случай, тя зависи основно от наличието на градиент на концентрация между две точки, разстоянието, което ги разделя, и лекотата на пресичане на средата между точките..

За да се запази разликата в концентрациите между точките на системата, се изисква захранване с енергия или материя, тъй като концентрациите биха били равни във всички точки. Следователно, нехомогенната система ще стане хомогенна система.

нестабилност

Характерно за открояването на нехомогенната система е неговата нестабилност, причината, поради която в много случаи тя изисква доставка на енергия за нейното поддържане.

Примери за нехомогенни системи

Капка мастило или боя във вода

Чрез добавяне на капка боя към повърхността на водата, първоначално концентрацията на багрилото ще бъде по-висока на повърхността на водата.

Следователно има разлика в концентрацията на багрилото между повърхността на чашата с водата и основните точки. Освен това няма повърхност на прекъсване. Така че, в заключение, това е нехомогенна система.

Впоследствие, поради наличието на градиент на концентрация, багрилото ще дифундира към синуса на течността, докато концентрацията на багрилото във цялата вода на стъклото се изравни, възпроизвеждайки хомогенната система.

Вълните на водата

Чрез изхвърляне на камък върху повърхността на водата на езерото се появява смущение, което се разпространява под формата на концентрични вълни от мястото на удара на камъка..

Камъкът при въздействието на редица водни частици им предава енергия. Следователно има разлика в енергията между частиците, които първоначално са в контакт с камъка и останалите водни молекули на повърхността.

В отсъствието на повърхност на прекъсване в този случай, наблюдаваната система е нехомогенна. Енергията, произведена от удара на камъка, се размножава по повърхността на водата под формата на вълна, достигайки останалите водни молекули на повърхността..

вдъхновение

Вдъхновяващата фаза на дишането се появява накратко по следния начин: когато инспираторните мускули се свиват, особено диафрагмата, настъпва експанзия на гръдната клетка. Това води до тенденция за увеличаване на обема на алвеолата.

Алвеоларното раздуване води до намаляване на интраалвеоларното налягане на въздуха, което го прави по-малко от атмосферното налягане на въздуха. Това създава въздушен поток от атмосферата към алвеолите, през въздуховодите.

След това в началото на вдъхновението има разлика в налягането между ноздрите и алвеолите, в допълнение към несъществуването на повърхности на прекъсване между споменатите анатомични структури. Следователно настоящата система е нехомогенна.

изтичане

В експираторната фаза настъпва обратното явление. Интраалвеоларното налягане става по-голямо от атмосферното налягане и въздухът преминава през въздушните канали, от алвеолите към атмосферата, докато крайните експираторни налягания се изравнят.

След това в началото на изтичането съществува разлика в налягането между две точки, белодробните алвеоли и ноздрите. В допълнение, няма повърхности на прекъсване между двете анатомични структури, така че това е нехомогенна система.

препратки

1. Wikipedia. (2018). Материална система. Взето от: en.wikipedia.org
2. Martín V. Josa G. (29 февруари 2012 г.). Национален университет в Кордоба. Извлечено от: 2.famaf.unc.edu.ar
3. Класове по химия. (2008 г.). Физиохимични. Взето от: clasesdquimica.wordpress.com
4. Jiménez Vargas, J. и Macarulla, J. М. Физиологична физикохимия. 1984. Шесто издание. Редакция Interamericana.
5. Ganong, W. F. Преглед на медицинската физиология. 2003 Двадесет и първо издание. McGraw-Hill Companies, вкл.