Termodinamica Biologică - Introducere
47 Questions
0 Views

Choose a study mode

Play Quiz
Study Flashcards
Spaced Repetition
Chat to Lesson

Podcast

Play an AI-generated podcast conversation about this lesson

Questions and Answers

Care dintre următoarele afirmații este adevărată despre starea de echilibru termodinamic?

  • Concentrația substanței este uniformă în sistem. (correct)
  • Sistemul este în continuă schimbare.
  • Entropia sistemului este la valoarea minimă.
  • Fluxul de substanță este constant în sistem.
  • Ce se întâmplă cu entropia unui sistem în starea staționară de neechilibru?

  • Scade constant.
  • Variază periodic.
  • Crește constant.
  • Rămâne constantă. (correct)
  • Care dintre următoarele afirmații este adevărată despre starea staționară?

  • Sistemul este izolat.
  • Entropia sistemului atinge valoarea maximă.
  • Este o stare de echilibru.
  • Toți parametrii sistemului sunt constanți în timp. (correct)
  • Ce se întâmplă cu entropia unui sistem deschis alimentat permanent cu substanță?

    <p>Nu poate atinge valoarea maximă. (C)</p> Signup and view all the answers

    Care este diferența dintre procesele cuplante și procesele cuplate?

    <p>Procesele cuplante cresc entropia, iar procesele cuplate o scad. (D)</p> Signup and view all the answers

    Ce relație există între rata de variație a entropiei prin schimburi cu exteriorul și rata de producere a entropiei interne într-un sistem aflat în stare staționară?

    <p>Rata externă este mai mică decât cea internă. (B)</p> Signup and view all the answers

    Ce este homeostazia?

    <p>Un mecanism care menține constanți parametrii mediului intern al unui organism. (C)</p> Signup and view all the answers

    Care dintre următoarele afirmații este adevărată despre procesele cuplate?

    <p>Sunt procese ireversibile. (B)</p> Signup and view all the answers

    Conform principiilor I și II ale termodinamicii, ce se întâmplă cu entropia unui sistem izolat în timp?

    <p>Entropia crește în timp. (B)</p> Signup and view all the answers

    Care dintre următoarele relații este corecta pentru entalpia liberă Gibbs (G)?

    <p>G = U – TS + pV (A)</p> Signup and view all the answers

    În ce condiții este utilizată entalpia liberă Gibbs pentru a studia procesele biologice și biochimice?

    <p>La temperatură și presiune constante. (C)</p> Signup and view all the answers

    Ce reprezintă scăderea entalpiei libere Gibbs (∆G < 0) într-un proces izobar și izoterm?

    <p>Cantitatea maximă de lucru mecanic util care poate fi obținută. (B)</p> Signup and view all the answers

    Ce se întâmplă cu entalpia liberă Gibbs (G) la echilibru termodinamic?

    <p>Entalpia liberă Gibbs rămâne constantă la echilibru. (D)</p> Signup and view all the answers

    Care dintre următoarele proprietăţi caracterizează o stare de echilibru termodinamic?

    <p>Parametrii intensivi sunt constanţi în spaţiu. (C)</p> Signup and view all the answers

    Ce este un flux termodinamic?

    <p>Variația unei mărimi extensive în unitatea de timp. (A)</p> Signup and view all the answers

    Care dintre următoarele afirmaţii descrie corect principiul I al termodinamicii?

    <p>Energia unui sistem izolat se conservă. (D)</p> Signup and view all the answers

    Ce tip de flux termodinamic apare atunci când particulele încărcate electric se mișcă?

    <p>Flux de electricitate. (D)</p> Signup and view all the answers

    Care dintre următoarele afirmații referitoare la principiul I al termodinamicii în contextul organismelor vii este adevărată?

    <p>Organismele vii sunt sisteme deschise și energia este conservată în sistemul format din organism și mediul înconjurător. (D)</p> Signup and view all the answers

    Care este sursa primară de energie pentru organismele vii?

    <p>Radiația solară (B)</p> Signup and view all the answers

    Care dintre următoarele este un exemplu de flux termodinamic?

    <p>Transferul de căldură. (A)</p> Signup and view all the answers

    Care dintre următoarele relaţii matematice descrie corect principiul I al termodinamicii?

    <p>∆U = Q – L (A)</p> Signup and view all the answers

    Ce organite celulare sunt implicate în captarea energiei solare de către plante?

    <p>Cloroplaste (B)</p> Signup and view all the answers

    Ce se întâmplă cu energia internă (U) a unui sistem când acesta primeşte căldură din exterior?

    <p>Energia internă creşte. (C)</p> Signup and view all the answers

    În ce organite celulare are loc scindarea moleculei de ATP pentru eliberarea energiei?

    <p>Mitocondrii (B)</p> Signup and view all the answers

    Care este condiţia pentru ca lucrul mecanic (L) să fie considerat pozitiv?

    <p>Sistemul cedează energie mediului prin efectuarea de lucru mecanic. (D)</p> Signup and view all the answers

    Un sistem termodinamic se află într-o stare staționară de neechilibru. Care dintre următoarele afirmații este adevărată?

    <p>Parametrii locali sunt constanți în timp. (A)</p> Signup and view all the answers

    Care dintre următoarele procese celulare necesită energie eliberată din scindarea moleculei de ATP?

    <p>Transportul activ (B)</p> Signup and view all the answers

    Ce este entropia?

    <p>Măsura dezordinii într-un sistem (A)</p> Signup and view all the answers

    Principiul I al termodinamicii explică de ce este imposibil să se construiască un perpetuum mobile de speța I. Care este definiția unui perpetuum mobile de speța I?

    <p>O mașină care efectuează lucru mecanic fără a consuma combustibil sau altă formă de energie. (B)</p> Signup and view all the answers

    Care dintre următoarele afirmații despre stările de echilibru termodinamic sunt adevărate? (Selectați toate răspunsurile corecte.)

    <p>Sistemul este omogen. (A), Schimburile de energie și substanță între sistem și mediul înconjurător încetează. (C), Producerea de entropie este minimă. (D)</p> Signup and view all the answers

    Ce se întâmplă când există un gradient de concentrație al unei substanțe între două compartimente separate de o membrană permeabilă?

    <p>Se va produce un flux de particule de la concentrația mai mare la cea mai mică, până când concentrația se egalizează. (B)</p> Signup and view all the answers

    Care dintre următorii parametri termodinamici este un parametru intensiv?

    <p>Temperatura (B)</p> Signup and view all the answers

    Ce se întâmplă cu două sisteme termodinamice cu temperaturi diferite, puse în contact?

    <p>Se va produce un schimb de energie sub formă de căldură până la egalizarea temperaturilor (C)</p> Signup and view all the answers

    Care dintre următoarele afirmații este adevărată în legătură cu principiul zero al termodinamicii?

    <p>Două sisteme aflate în echilibru termic cu un al treilea sistem sunt în echilibru termic între ele. (D)</p> Signup and view all the answers

    Care dintre următoarele este o formă de lucru mecanic?

    <p>Comprimarea/dilatarea unui sistem (C)</p> Signup and view all the answers

    Care este formula pentru calculul lucrului mecanic efectuat de un sistem la presiune constantă?

    <p>dL = p dV (D)</p> Signup and view all the answers

    Care dintre următoarele reprezintă o transformare termodinamică?

    <p>Schimbarea parametrilor de stare ai unui sistem în timp (C)</p> Signup and view all the answers

    Ce se înțelege prin 'proces termodinamic'?

    <p>O schimbare a stării termodinamice a unui sistem (A)</p> Signup and view all the answers

    În ce condiții este valabilă formula dL = p dV pentru calculul lucrului mecanic?

    <p>Când sistemul se află într-o transformare infinitezimală (B)</p> Signup and view all the answers

    Care dintre următoarele condiții trebuie îndeplinite simultan pentru ca un sistem să se afle în stare de echilibru termodinamic?

    <p>Toate cele patru condiții: echilibru termic, echilibru mecanic, echilibru electrochimic și echilibru radiativ. (C)</p> Signup and view all the answers

    Ce caracterizează un proces termodinamic de echilibru sau cvasistatic?

    <p>Sistemul se află în orice moment într-o stare de echilibru, parametrii termodinamici variind infinit de lent. (C)</p> Signup and view all the answers

    Care dintre următoarele afirmații este adevărată despre procesele termodinamice ireversibile?

    <p>Procesele ireversibile sunt întotdeauna asociate cu frecare sau vâscozitate. (D)</p> Signup and view all the answers

    Ce caracterizează o stare staționară de neechilibru?

    <p>Parametrii de stare sunt constanți în timp dar există fluxuri de masă sau energie. (D)</p> Signup and view all the answers

    Care dintre următoarele afirmații este adevărată despre relația dintre procesele reversibile și cvasistatice?

    <p>Toate procesele reversibile sunt cvasistatice, dar nu toate procesele cvasistatice sunt reversibile. (C)</p> Signup and view all the answers

    Care dintre următoarele exemple este un proces termodinamic ireversibil?

    <p>Frecarea dintre două suprafețe. (B)</p> Signup and view all the answers

    În ce condiții un sistem se află în echilibru termodinamic?

    <p>Când toți parametrii de stare sunt constanți în timp și nu există fluxuri de masă sau energie. (D)</p> Signup and view all the answers

    Care dintre următoarele afirmații este adevărată despre un proces cvasistatic?

    <p>Un proces cvasistatic poate sau nu poate fi reversibil. (C)</p> Signup and view all the answers

    Flashcards

    Stările de echilibru termodinamic

    Stări cu parametrii constanți în timp și maximă entropie.

    Entropia termodinamică

    Măsura dezordinii dintr-un sistem termodinamic.

    Principiul I al termodinamicii

    Energia totală a unui sistem izolat se conservă.

    Formula principle I

    ∆U = Q – L, unde U este energia internă.

    Signup and view all the flashcards

    Stările staționare de neechilibru

    Parametrii locali constanți, dar nu și intensivi; entropie minimă.

    Signup and view all the flashcards

    Energia internă (U)

    Energia totală a unui sistem într-o stare dată.

    Signup and view all the flashcards

    Parametrii intensivi

    Proprietăți independente de mărimea sistemului, constant în spațiu.

    Signup and view all the flashcards

    Lucru mecanic (L)

    Energia cedată de sistem mediului înconjurător.

    Signup and view all the flashcards

    Sisteme deschise

    Organismele care schimbă energie și materie cu mediul.

    Signup and view all the flashcards

    Radiația solară

    Principala sursă de energie pentru biosferă.

    Signup and view all the flashcards

    Fotosinteza

    Proces prin care plantele transformă CO2 și H2O în substanțe organice.

    Signup and view all the flashcards

    Cloroplaste

    Organite care captează lumina pentru fotosinteză.

    Signup and view all the flashcards

    Mitocondrii

    Organite care produc ATP utilizând produșii fotosintezei.

    Signup and view all the flashcards

    ATP (Adenozin trifosfat)

    Molecula care stochează și transportă energia în celule.

    Signup and view all the flashcards

    Echilibru termodinamic

    Stare în care toate forțele dintr-un sistem devin nule.

    Signup and view all the flashcards

    Gradient de concentrație

    Diferența de concentrație care stabilește un flux de substanțe.

    Signup and view all the flashcards

    Cele 4 mărimi fundamentale

    Lungime, masă, timp și temperatura sunt necesare pentru descrierea fenomenelor fizice.

    Signup and view all the flashcards

    Echilibru termic

    Starea în care două sisteme au aceeași temperatură și nu mai există schimb de căldură.

    Signup and view all the flashcards

    Principiul zero al termodinamicii

    Dacă două sisteme sunt în echilibru termic cu un al treilea, atunci sunt și între ele.

    Signup and view all the flashcards

    Schimb de căldură

    Transferul de energie cauzat de diferența de temperatură dintre două sisteme.

    Signup and view all the flashcards

    Lucru mecanic

    Efort realizat asupra unui sistem care determină deplasarea acestuia (ex: comprimare, dilatare).

    Signup and view all the flashcards

    Proces termodinamic

    Schimbarea stării termodinamice a unui sistem când parametrii de stare variază în timp.

    Signup and view all the flashcards

    Echilibru mecanic

    Când presiunea este aceeași în întregul sistem.

    Signup and view all the flashcards

    Procese cvasistatice

    Procese în care sistemul rămâne într-o stare de echilibru în timpul schimbării lent.

    Signup and view all the flashcards

    Procese ireversibile

    Procese în care sistemul nu revine la starea inițială după o schimbare.

    Signup and view all the flashcards

    Echilibru electrochimic

    Când potențialul electrochimic este uniform în tot sistemul.

    Signup and view all the flashcards

    Procese reversibile

    Când un sistem revine la starea inițială prin inversarea schimbărilor externe.

    Signup and view all the flashcards

    Stare staționară de neechilibru

    Stare în care parametrii sunt constanți, dar există fluxuri de masă sau energie.

    Signup and view all the flashcards

    Entropie

    Măsura dezordinii sau a aleatorietății într-un sistem izolat.

    Signup and view all the flashcards

    Energia liberă Gibbs

    Energia disponibilă pentru a efectua lucru mecanic în condiții de temperatură și presiune constante.

    Signup and view all the flashcards

    Flux termodinamic

    Variația în unitatea de timp a unor cantități (substanță, căldură) care traversează unitatea de arie.

    Signup and view all the flashcards

    Întreținerea entalpiei libere

    Scăderea energiei libere Gibbs într-un proces spontan.

    Signup and view all the flashcards

    Forțe termodinamice

    Forțele care conduc fluxurile de substanță și energie într-un sistem.

    Signup and view all the flashcards

    Influxuri și efluxuri

    Influxuri sunt fluxurile care intră în sistem, efluxuri sunt cei care ies.

    Signup and view all the flashcards

    Entropie maximă

    Stare în care entropia atinge valoarea maximă compatibilă cu condițiile externe și producerea de entropie se oprește.

    Signup and view all the flashcards

    Starea staționară

    Stare în care parametrii sistemului nu variază, deși nu este echilibru.

    Signup and view all the flashcards

    Procese spontane

    Procese prin care entropia într-un sistem crește (diS > 0).

    Signup and view all the flashcards

    Procese cuplante

    Procese prin care entropia crește în sistem.

    Signup and view all the flashcards

    Procese antientropice

    Procese prin care entropia scade în interiorul sistemului.

    Signup and view all the flashcards

    Fluxuri termodinamice

    Variabile constante în starea staționară care mențin echilibrul energetic.

    Signup and view all the flashcards

    Mecanisme homeostatice

    Procese prin care organismul își menține parametrii constanți cu consum de energie.

    Signup and view all the flashcards

    Study Notes

    Informare cu privire la drepturile de autor

    • Acest material este intern Universității de Medicină și Farmacie "Carol Davila".
    • Este distribuit pentru a facilita pregătirea studenților în contextul pandemiei COVID-19.
    • Reproducerea sau utilizarea integrală sau parțială a materialului în scopuri diferite de cele menționate anterior este interzisă fără permisiunea scrisă a autorilor.
    • Orice altă utilizare sau reproducere va fi sancționată conform legilor în vigoare.
    • Pentru informații sau solicitări, adresați-vă autorilor.

    Noțiuni de termodinamică biologică

    • Noțiuni generale:
      • Termodinamica este o ramură a fizicii care studiază transformarea diverselor forme de energie în sisteme macroscopice.
      • Sistemul termodinamic este format dintr-un număr mare de atomi și molecule care interacționează prin forțe interatomice și intermoleculare.
      • Sistemul este delimitat de mediul exterior prin limite care determină schimburile de materie și energie.
    • Tipuri de sisteme termodinamice:
      • Deschise: schimbă energie și substanță cu mediul exterior.
      • Închise: schimbă numai energie cu mediul exterior.
      • Izolate: nu schimbă nici energie nici substanță cu mediul exterior.
    • Parametrii de stare: descriu starea unui sistem termodinamic și sunt mărimi macroscopice măsurabile.
      • Intensivi: nu depind de mărimea sistemului (ex: presiune, temperatură).
      • Extensivi: depind de mărimea sistemului (ex: volum, masă).
    • Principiul zero al termodinamicii: două sisteme în echilibru termic cu un al treilea sistem sunt în echilibru termic între ele. Temperatura unui sistem măsoară tendința sa de a schimba căldură cu un alt sistem.
    • Principiul I al termodinamicii: energia unui sistem izolat se conservă. Variația energiei interne este egală cu diferența dintre căldura schimbată cu mediul și lucrul mecanic efectuat de sau asupra sistemului. ∆U = Q – L (unde ∆U este variația energiei interne, Q este căldura și L este lucrul mecanic).
    • Principiul al II-lea al termodinamicii: entropia unui sistem izolat nu scade niciodată în procesele spontane. Entropia măsoară dezordinea unui sistem. ∆S ≥ 0 în procesele spontane.
    • Potențiale termodinamice: combinații liniare de funcții termodinamice de stare care sunt utile pentru determinarea caracteristicilor sistemelor. (Ex: entalpia (H), energia liberă (Gibbs) (G)).
    • Fluxuri termodinamice şi forțe termodinamice:
      • Flux termodinamic: rata de transfer (ex: căldură, substanță) pe unitate de timp și suprafață
      • Forță termodinamică: gradientul unui parametru intensiv de stare, care generează fluxuri.
    • Aplicații: exemplul de utilizare a principiilor termodinamice în sisteme biologice (echilibru, procese ireversibile, fluxuri, etc)

    Studying That Suits You

    Use AI to generate personalized quizzes and flashcards to suit your learning preferences.

    Quiz Team

    Description

    Acest quiz oferă o introducere în noțiunile de termodinamică biologică, explorând principiile fundamentale care guvernează sistemele energetice în biologie. Participanții vor învăța despre interacțiunile atomilor și moleculelor în contextul termodinamicii, precum și despre aplicabilitatea acestor concepte în științele vieții.

    More Like This

    Use Quizgecko on...
    Browser
    Browser