Inhomogena systemegenskaper och exempel

den inhomogent system är en som trots sin uppenbara homogenitet kan dess egenskaper variera på vissa platser i rymden. Luftens sammansättning, till exempel, även om det är en homogen blandning av gaser, ändras i enlighet med höjden.

Men vad är ett system? Ett system definieras generellt som en uppsättning interrelaterade element som fungerar som helhet. Det kan också läggas till att dess element ingriper gemensamt för att uppfylla en viss funktion. Detta är fallet i matsmältningsorganen, cirkulations-, nerv-, endokrina, njur- och andningsorganen.

Ett system kan dock vara så enkelt som ett glas med vatten (toppbild). Observera att tillsättning av en droppfärg bryts ner i sina färger och sprider sig över hela volymen av vatten. Detta är också ett exempel på ett inhomogent system.

När systemet består av ett specifikt utrymme utan exakta gränser som ett fysiskt objekt talar vi om ett materialsystem. Matera presenterar en uppsättning egenskaper som massa, volym, kemisk sammansättning, densitet, färg etc..

index

• 1 Egenskaper och tillstånd i ett system
  • 1.1 De omfattande egenskaperna
  • 1.2 Intensiva egenskaper  
  • 1.3 Materiel
• 2 Egenskaper hos de homogena, heterogena och inhomogena systemen
  • 2.1 enhetligt system
  • 2.2 - heterogent system
  • 2.3 - Inhomogent system
• 3 Exempel på inhomogena system
  • 3.1 En droppe färg eller färg i vatten
  • 3.2 Ripplarna av vatten
  • 3.3 Inspiration
  • 3.4 Utgång
• 4 referenser

Egenskaper och tillstånd i ett system

Materiella fysikaliska egenskaper är uppdelade i omfattande egenskaper och intensiva egenskaper.

De omfattande egenskaperna

De beror på storleken på det prov som tas i beaktande, till exempel dess massa och dess volym.

De intensiva egenskaperna  

De är de som inte varierar med storleken på det prov som beaktas. Bland dessa egenskaper är temperatur, densitet och koncentration.

Materia

Å andra sidan beror ett system också på den fas eller det tillstånd där frågan är relaterad till nämnda egenskaper. Således presenterar materien tre fysiska tillstånd: fast, gasformig och flytande.

Ett material kan presentera en eller flera fysiska tillstånd; så är fallet med flytande vatten i jämvikt med is, en suspenderad fast substans.

Egenskaper hos homogena, heterogena och inhomogena system

Homogent system

Det homogena systemet karakteriseras av att ha samma kemiska sammansättning och samma intensiva egenskaper i hela dess förlängning. Den presenterar en enfas som kan vara i fast tillstånd, flytande tillstånd eller gasformigt tillstånd.

Exempel på det homogena systemet är: rent vatten, alkohol, stål och socker upplöst i vatten. Denna blandning utgör vad som kallas en sann lösning, kännetecknad av att lösningsmedlet har en diameter av mindre än 10 millimikrar, som är stabil mot gravitation och ultracentrifugering.

-Heterogent system

Det heterogena systemet presenterar olika värden för några av de intensiva egenskaperna på olika platser i det aktuella systemet. Platser separeras av diskontinuitetsytor, vilka kan vara membranformiga strukturer eller ytor av partiklarna.

Bruttospridningen av lerpartiklar i vatten är ett exempel på ett heterogent system. Partiklarna löses inte upp i vattnet och förblir i suspension under omröring av systemet.

När agitationen upphör, löser lerapartiklarna under tyngdkraftens verkan.

På samma sätt är blod ett exempel på ett heterogent system. Den består av plasma och en grupp av celler, inklusive erytrocyter separeras från plasma genom deras plasmamembraner som verkar som diskontinuitet ytor.

Plasmen och det inre av erytrocyterna har skillnader i koncentrationen av vissa ämnen, såsom natrium, kalium, klor, bikarbonat etc..

-Inhomogent system

Det kännetecknas av att det finns skillnader mellan några av de intensiva egenskaperna i olika delar av systemet, men dessa delar är inte åtskilda av väl definierade diskontinuitetsytor..

Diskontinuitet ytor

Dessa diskontinuitetsytor kan exempelvis vara plasmamembranen som separerar det cellulära interiöret från sin miljö eller de vävnader som täcker ett organ.

Det sägs att diskontinuitet i ett inhomogent system inte är synligt eller att använda ultramikroskopi. Punkterna för det inhomogena systemet separeras huvudsakligen av luft och vattenhaltiga lösningar i biologiska system.

Mellan två punkter i det inhomogena systemet kan det exempelvis vara en koncentrationsskillnad för något element eller förening. En skillnad i temperatur kan också uppstå mellan punkterna.

Diffusion av energi eller materia

Under de ovanstående omständigheterna sker ett passivt flöde (som inte kräver energiförbrukning) av materia eller energi (värme) mellan systemets två punkter. Därför kommer värmen att migrera till svalare områden och materia till mer utspädda områden. Sålunda minskar skillnader i koncentration och temperatur tack vare denna diffusion.

Spridningen sker genom den enkla diffusionsmekanismen. I det här fallet beror det fundamentalt på förekomsten av en gradient av koncentration mellan två punkter, avståndet som skiljer dem och lätthet att passera mitten mellan punkterna.

För att upprätthålla skillnaden i koncentration mellan punkterna i systemet krävs en tillförsel av energi eller materia, eftersom koncentrationerna skulle vara lika på alla punkter. Därför skulle det inhomogena systemet bli ett homogent system.

ostadighet

Ett kännetecken för att sticka ut ur det inhomogena systemet är dess instabilitet, anledningen till att det i många fall krävs en energiförsörjning för underhållet.

Exempel på inhomogena system

En droppe bläck eller färgämne i vatten

Genom tillsats av en droppe färgämne till ytan av vattnet kommer inledningsvis koncentrationen av färgämnet att vara högre på ytan av vattnet.

Därför finns det en skillnad i koncentrationen av färgämnet mellan ytan av glaset av vatten och de underliggande punkterna. Dessutom finns det ingen diskontinuitetsyta. Så, slutsatsen är detta ett inhomogent system.

Därefter diffunderas färgämnet på grund av förekomsten av en koncentrationsgradient mot vätskans sinus tills koncentrationen av färgämnet i allt vatten i glaset utjämnas, vilket reproducerar det homogena systemet.

Vattnets krusningar

Genom att kasta en sten på ytan av en damms vatten uppstår en störning som förökar sig i form av koncentriska vågor från stenens stötplats.

Stenen påverkar ett antal vattenpartiklar överför dem energi. Därför finns det en energiförskjutning mellan partiklarna som ursprungligen kommer i kontakt med stenen och resten av vattenmolekylerna på ytan.

I avsaknad av en diskontinuitetsyta i detta fall är det observerade systemet inhomogent. Den energi som produceras av inverkan av stenen sprider på vattenytan i vågform, når resten av vattenmolekyler på ytan.

inspiration

Andningsinspirationsfasen uppträder kort på följande sätt: När de inspirerande musklerna sammandrag, särskilt membranet, uppträder en expansion av bröstkorget. Detta har som en konsekvens en tendens att öka volymen av alveolus.

Alveolär distension ger en minskning av intraalveolärt lufttryck, vilket gör det mindre än atmosfäriskt lufttryck. Detta ger ett flöde av luft från atmosfären till alveolerna, genom luftkanalerna.

Därefter är det i början av inspirationen en tryckskillnad mellan näsborrarna och alveolerna, förutom att det inte finns existenser av diskontinuitet mellan de anatomiska strukturerna som nämns. Därför är föreliggande system inhomogen.

utgångs

I utandningsfasen förekommer det motsatta fenomenet. Det intraalveolära trycket blir större än atmosfärstrycket och luften strömmar genom luftpassagen, från alveolerna till atmosfären, tills det slutförslutande trycket utjämnas.

Sedan, vid utgången av utgången, finns det en tryckskillnad mellan två punkter, lungalveolerna och näsborrarna. Dessutom finns det inga ytor av diskontinuitet mellan de två anatomiska strukturerna angivna, så detta är ett inhomogent system.

referenser

1. Wikipedia. (2018). Materialsystem. Hämtad från: en.wikipedia.org
2. Martín V. Josa G. (29 februari 2012). National University of Córdoba. Hämtad från: 2.famaf.unc.edu.ar
3. Kemi klasser. (2008). Fysiokemiska. Hämtad från: clasesdquimica.wordpress.com
4. Jiménez Vargas, J. och Macarulla, J. M. Physiological Physicochemistry. 1984. Sjätte upplagan. Redaktionell Interamericana.
5. Ganong, W. F. Granskning av medicinsk fysiologi. 2003 tjugo första upplagan. McGraw-Hill Companies, inc.