7.3:

Druga zasada termodynamiki

JoVE Core
Biology
A subscription to JoVE is required to view this content.  Sign in or start your free trial.
JoVE Core Biology
Second Law of Thermodynamics
Please note that all translations are automatically generated. Click here for the English version.

55,772 Views

00:53 min
March 11, 2019

Druga zasada termodynamiki mówi, że entropia, czyli stopień nieporządku w układzie, wzrasta za każdym razem, gdy energia jest przenoszona lub przekształcana. Każdy transfer energii powoduje pewną ilość energii, która jest tracona – zwykle w postaci ciepła – co zwiększa nieporządek otoczenia. Można to również wykazać na przykładzie klasycznej sieci pokarmowej. Roślinożercy pozyskują energię chemiczną z roślin i uwalniają ciepło i dwutlenek węgla do środowiska. Mięsożercy zbierają energię chemiczną wytwarzaną przez roślinożerców – przy czym tylko jej część stanowi pierwotną energię promieniowania słonecznego – a także uwalniają energię cieplną wraz z dwutlenkiem węgla do otoczenia. W rezultacie energia cieplna i inne produkty uboczne przemiany materii uwalniane na każdym etapie sieci troficznej zwiększyły jej entropię.

Druga zasada termodynamiki

Druga zasada termodynamiki mówi, że entropia, czyli stopień nieporządku w układzie, wzrasta za każdym razem, gdy energia jest przenoszona lub przekształcana. W każdym transferze energii pewna ilość energii jest tracona w formie, która nie nadaje się do użytku – zwykle w postaci ciepła. Ta energia cieplna może tymczasowo zwiększyć prędkość napotkanych cząsteczek. W związku z tym, im więcej energii system traci w swoim otoczeniu, tym mniej uporządkowany i tym bardziej staje się losowy.

Podobnie jak pierwsza zasada termodynamiki, druga zasada termodynamiki może być również zademonstrowana w klasycznej sieci pokarmowej. Kiedy pierwotni producenci, tacy jak rośliny, otrzymują energię słoneczną i wytwarzają żywność, niewielka ilość jest przekształcana w bezużyteczną energię cieplną i jest uwalniana wraz z tlenem do środowiska.

Kiedy pierwotni konsumenci, tacy jak roślinożercy, pozyskują energię chemiczną z roślin, uwalniają również niewielką ilość energii cieplnej wraz z dwutlenkiem węgla podczas metabolizmu. Mięsożercy zbierają energię chemiczną wytwarzaną przez roślinożerców – przy czym tylko jej część stanowi pierwotną energię promieniowania słonecznego – a także uwalniają energię cieplną wraz z dwutlenkiem węgla do otoczenia. W ten sposób uwolniona energia cieplna i inne produkty uboczne przemiany materii zwiększyły entropię w sieci pokarmowej.