Inhomogenes System

Ein Beispiel für ein inhomogenes System, in dem der Farbstoff durch das Wasservolumen verbreitet wird

Was ist ein inhomogenes System?

A Inhomogenes System Es ist einer, dass seine Eigenschaften trotz seiner offensichtlichen Homogenität in bestimmten Raumräumen variieren können. Die Zusammensetzung der Luft zum Beispiel, auch wenn es sich um ein homogenes Gasgemisch handelt, ändert sich entsprechend der Höhe.

Ein System wird im Allgemeinen als eine Reihe von Elementen definiert, die miteinander verbunden sind und diese Funktion als Ganzes. Es kann auch hinzugefügt werden, dass seine Elemente gemeinsam eingreifen, um eine bestimmte Funktion zu erfüllen. Dies ist der Fall von Verdauungs-, Kreislauf-, Nerven-, Endokrin-, Nieren- und Atmungssystemen.

Ein System kann jedoch etwas so Einfaches wie ein Glas mit Wasser sein (überlegenes Bild). Beachte. Dies ist auch ein Beispiel für ein inhomogenes System.

Wenn das System als physikalisches Objekt aus einem bestimmten Raum ohne genaue Grenzen besteht. Das Subjekt präsentiert eine Reihe von Eigenschaften wie Masse, Volumen, chemische Zusammensetzung, Dichte, Farbe usw.

Eigenschaften inhomogener Systeme

Es ist durch Unterschiede zwischen einigen der intensiven Eigenschaften in verschiedenen Teilen des Systems gekennzeichnet, diese Teile werden jedoch nicht durch gut definierte Diskontinuitätsflächen getrennt.

Diskontinuitätsflächen

Diese Diskontinuitätsoberflächen können beispielsweise die Plasmamembranen sein, die das Zellinnere von ihrer Umgebung oder das Gewebe trennen, die ein Organ bedecken.

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Es wird gesagt, dass in einem inhomogenen Systemdiskontinuitätsoberflächen nicht sichtbar sind oder Ultramikroskopie verwenden. Die Punkte des inhomogenen Systems sind grundlegend durch Luft- und wässrige Lösungen in biologischen Systemen.

Zwischen zwei Punkten des inhomogenen Systems kann es beispielsweise einen Unterschied in der Konzentration eines Elements oder einer Verbindung geben. Unter den Punkten kann auch ein Temperaturunterschied auftreten.

Verbreitung von Energie oder Materie

Unter den oben genannten Umständen tritt ein passiver Strömung auf (für den keine Energieverbrauchsausgaben) oder Energie (Wärme) zwischen den beiden Punkten des Systems. Daher wandert die Wärme in die kältesten Bereiche und die Materie zu den am meisten verdünnten Gebieten. Somit nehmen die Unterschiede in der Konzentration und der Temperatur dank dieser Diffusion ab.

Die Diffusion tritt durch den einfachen Diffusionsmechanismus auf. In diesem Fall hängt es grundsätzlich von der Existenz eines Konzentrationsgradienten zwischen zwei Punkten ab, der Entfernung, die sie trennt, und die einfache Überquerung des Mediums zwischen den Punkten.

Um den Konzentrationsunterschied zwischen den Systempunkten des Systems aufrechtzuerhalten, sind eine Energie- oder Materieversorgung erforderlich, da die Konzentrationen in allen Punkten übereinstimmen würden. Daher würde das inhomogene System ein homogenes System werden.

Instabilität

Ein Merkmal, das das inhomogene System hervorhebt.

Beispiele für inhomogene Systeme

Ein Tropfen Tinte oder Farbstoff im Wasser

Durch Hinzufügen eines Farbstropfens auf der Wasseroberfläche ist die Farbkonzentration zunächst auf der Wasseroberfläche höher.

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Daher gibt es einen Unterschied in der Konzentration des Farbstoffs zwischen der Oberfläche des Wassergefäßes und den zugrunde liegenden Punkten. Außerdem gibt es keine Diskontinuitätsfläche. Zusammenfassend ist dies ein inhomogenes System.

Anschließend wird sich der Farbstoff aufgrund der Existenz eines Konzentrationsgradienten auf den Busen der Flüssigkeit ausbreitet.

Wasserwellen

Wenn Sie einen Stein auf die Wasserfläche eines Teiches werfen.

Der Stein überträgt bei der Auswirkungen einer Reihe von Wasserpartikeln Energie. Daher gibt es einen Energieunterschied zwischen den Partikeln, die zunächst in Kontakt mit dem Stein und dem Rest der Wassermoleküle auf der Oberfläche in Kontakt stehen.

Nicht es gibt eine Diskontinuitätsfläche in diesem Fall, das beobachtete System ist inhomogen. Die durch den Einfluss des Steins erzeugte Energie verbreitet sich auf der Oberfläche des wellenförmigen Wassers und erreicht den Rest der Wassermoleküle auf der Oberfläche.

Inspiration

Die Ateminspirationsphase tritt kurz auf folgende Weise auf: Wenn sich die Inspirationsmuskulatur, insbesondere das Zwerchfell, erfasst, tritt eine Expansion des Brustkorbs auf. Dies führt zu einer Tendenz, das Volumen des Alveolens zu erhöhen.

Die Alveolarausdehnung führt zu einer Abnahme des intraalveolären Luftdrucks, wodurch er weniger als atmosphärischer Luftdruck ist. Dies erzeugt einen Luftstrom von der Atmosphäre zum Alveolen, durch Luftkanäle.

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Dann gibt es zu Beginn der Inspiration einen Druckunterschied zwischen Nasenlöchern und Alveolen, zusätzlich zum Nicht -Existenz von Diskontinuitätsflächen zwischen den genannten anatomischen Strukturen. Daher ist das vorliegende System inhomogen.

Ablauf

In der Ablaufphase tritt das entgegengesetzte Phänomen auf. Der intraalveoläre Druck wird größer als atmosphärischer Druck und Luftströme durch Luftkanäle, von Alveolen bis zur Atmosphäre, bis die Drücke am Ende des Exsizats ausgeglichen sind.

Dann gibt es zu Beginn des Ablaufs die Existenz eines Druckunterschieds zwischen zwei Punkten, den Lungenalveolen und den Nasenlöchern. Darüber hinaus gibt es keine Diskontinuitätsflächen zwischen den beiden angegebenen anatomischen Strukturen, daher ist dies ein inhomogenes System.

Verweise

1. Materialsystem. Genommen von: Es ist.Wikipedia.Org
2. Jiménez Vargas, J. und Macarulla, J. M. Physiologische Physikochemie (1984). Sechste Ausgabe. Inter -American Editorial.