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细胞内的焓
3.3
内能,即E,是指系统内部所包含的能量,例如化学键中的能量以及粒子无规则运动的能量。系统与其环境之间可以相互传递能量。
系统内能的变化量 ΔE 等于传递给系统的总热量 q 与对系统所做的总功 w 之和。
在大多数生化反应中,不进行功;因此,内能的变化等同于另一种称为焓的热力学函数。
系统焓变(∆H)伴随着环境焓变的等量反向变化。
放热过程是指系统向环境释放热量,其焓变为负值。吸热过程是指系统从环境吸收热量,其焓变为正值。
活细胞是开放系统,通过放热和吸热过程与其周围环境交换物质和能量,遵循热力学第一定律。
焓 (H) 用于描述化学和物理过程的热力学。焓定义为系统的内能 (U) 与其压力 (P) 和体积 (V) 的数学乘积之和:
H = U + PV
焓也是一个状态函数。特定物质的焓值无法直接测量; 只能确定化学或物理过程的焓变。对于在恒压(许多化学和物理变化的常见条件)下发生的过程,焓变 (ΔH) 为…