Взаимосвязь между процессами обмена веществ и энергии. Калорийность основных составных частей пищи и некоторых продуктов. Расход энергии при различных видах двигательной активности.

Процессы жизнедеятельности на Земле обусловлены в значительной мере накоплением солнечной энергии в биогенных веществах (белках, жирах, углеводах) и последующими превращениями этих веществ в живых организмах с выделением энергии. Работы А. М. Лавуазье (1743—1794) и П. С. Лапласа (1749– 1827) прямыми калориметрическими измерениями показали, что энергия, выделяемая в процессе жизнедеятельности, определяется окислением продуктов питания кислородом воздуха, вдыхаемого животными.

Основные составные части пищи – белки, жиры и углеводы, являются для организма источником питания и энергии. Сгорая или окисляясь в организме, они выделяют тепло, которое принято измерять калориями. Большой калорией (ккал) обозначается количество тепла, необходимое для нагревания 1 кг воды на 1°. Окисляясь в организме, 1 г белка выделяет 4,1 ккал, 1 г углеводов – также 4,1 ккал, а 1 г жира – 9,3 ккал. Зная количество белков, жиров и углеводов, входящих в состав данного продукта, можно высчитать его калорийность.

Расход энергии

Работа на дому- 300 кал/ч

Настольный теннис- 250 кал/ч

Ходьба - 350-450 кал/ч

Плавание- 580-750 кал/ч

Бег- 740-920 кал/ч

 

100) Перечислите параметры стандартного состояния системы.

Для газовой фазы — это состояние химически чистого вещества в газовой фазе под стандартным давлением 100 кПа (до 1982 года — 1 стандартная атмосфера, 101 325 Па, 760 мм ртутного столба), подразумевая наличие свойств идеального газа.

Для беспримесной фазы, смеси или растворителя в жидком или твёрдом агрегатном состоянии — это состояние химически чистого вещества в жидкой или твёрдой фазе под стандартным давлением.

Для раствора — это состояние растворённого вещества со стандартной моляльностью 1 моль/кг, под стандартным давлением или стандартной концентрации, исходя из условий, что раствор неограниченно разбавлен.

Для химически чистого вещества — это вещество в чётко определённом агрегатном состоянии под чётко определённым, но произвольным, стандартным давлением.

Термодинамически обратимые и необратимые процессы. Второй и третий закон термодинамики.

Обратимый процесс (то есть равновесный) — термодинамический процесс, который может проходить как в прямом, так и в обратном направлении, проходя через одинаковые промежуточные состояния, причем система возвращается в исходное состояние без затрат энергии, и в окружающей среде не остается макроскопических изменений.

 

Термодинамически необратимыми называют процессы, при проведении которых в прямом и обратном направлениях система не возвращается в исходное состояние без каких- либо изменений в окружающей среде. Иными словами, при возвращении системы в исходное состояние в окружающей среде остаются «следы» протекания этих процессов. Термодинамически необратимые процессы – реальные процессы. Все процессы, протекающие в природе, являются термодинамически необратимыми.

Второй закон термодинамики.

Второй закон термодинамики устанавливает критерии самопроизвольного протекания процессов и равновесного состояния термодинамических систем. Согласно второму закон термодинамики критериями самопроизвольности процессов и равновесного состояния термодинамических систем является изменение энтропии. Формулировка закона: Любой самопроизвольный процесс в изолированной системе приводит к возрастанию энтропии этой системы (dS>0).Самопроизвольный процесс приводит систему к состоянию равновесия, при котором энтропия достигает своего максимального значения (dS=0). Другими словами, энтропия изолированной системы не может убывать.

Третий закон термодинамики

Формулировка: При температуре абсолютного нуля (T = 0K) все идеальные кристаллические вещества имеют одинаковую энтропию, равную нулю. Третий закон термодинамики находится в согласии с формулой Больцмана (S = k·lnW), так как для идеального кристалла при абсолютном нуле W = 1, следовательно S= k·lnW= k·ln1 = 0; S = 0. Третий закон термодинамики используется для вычисления абсолютных энтропий веществ при любой температуре T.