Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove

7.2: Eerste wet van de thermodynamica
INHOUDSOPGAVE

JoVE Core
Biology

A subscription to JoVE is required to view this content. You will only be able to see the first 20 seconds.

Education
First Law of Thermodynamics
 
TRANSCRIPT

7.2: First Law of Thermodynamics

7.2: Eerste wet van de thermodynamica

The First Law of Thermodynamics states that energy cannot be created or destroyed, only transformed. This can be demonstrated within a classic food web where light energy from the sun is harnessed as radiant energy by plants, converted into chemical energy, and stored as complex carbohydrates. The vegetation is then consumed by animals and during the digestion process, the sugars release energy as heat. The sugars also produce chemical energy that either gets used up doing work, stored in macromolecules like glycogen and fatty acids or are consumed by a predator. The waste products and dead organic matter from animals are then decomposed by bacteria and fungi and returned to the soil to provide food for plants to grow and the cycle continues.

The First Law of Thermodynamics

During the process of photosynthesis, the photons are used to make complex carbohydrates that the plants use to live and grow, and oxygen is released into the atmosphere.

The plants eventually become food for animals—herbivores—and during the digestion process, the sugars are broken down and energy is released—either as heat or to provide chemical energy from glucose, to drive cellular processes that allow the animal to survive and reproduce. It can also be stored in macromolecules as chemical energy. For example, glycogen can be stored in the liver or muscles and can be quickly accessed in times of high energy demand. It can also be stored as an energy reserve in the form of fatty acids. Finally, the animal may pass on the energy to a predator—a carnivore, that will use it in a similar way.

Waste products from each step are also returned to the air, water, or soil and used to maintain the food web. Decomposers like bacteria and fungi eat dead organic matter and return it to the soil so that it can be used again by plants to grow.

De eerste wet van de thermodynamica stelt dat energie niet kan worden gecreëerd of vernietigd, maar alleen kan worden getransformeerd. Dit kan worden aangetoond in een klassiek voedselweb waar lichtenergie van de zon door planten wordt gebruikt als stralingsenergie, omgezet in chemische energie en opgeslagen als complexe koolhydraten. De vegetatie wordt vervolgens door dieren geconsumeerd en tijdens het verteringsproces geven de suikers energie af als warmte. De suikers produceren ook chemische energie die ofwel wordt opgebruikt tijdens het werk, wordt opgeslagen in macromoleculen zoals glycogeen en vetzuren of wordt geconsumeerd door een roofdier. De afvalproducten en dood organisch materiaal van dieren worden vervolgens afgebroken door bacteriën en schimmels en teruggevoerd naar de bodem om de planten van voedsel te voorzien om te groeien en de cyclus gaat verder.

De eerste wet van de thermodynamica

Tijdens het fotosyntheseproces worden de fotonen gebruikt om complexe koolhydraten te maken die de planten gebruiken om te leven en te groeien, en wordt zuurstof afgegeven aan de atmosfeer.

De planten zelfsworden uiteindelijk voedsel voor dieren - herbivoren - en tijdens het verteringsproces worden de suikers afgebroken en komt er energie vrij - hetzij als warmte, hetzij om chemische energie uit glucose te leveren, om cellulaire processen aan te drijven waardoor het dier kan overleven en zich kan voortplanten. Het kan ook worden opgeslagen in macromoleculen als chemische energie. Glycogeen kan bijvoorbeeld worden opgeslagen in de lever of spieren en is snel toegankelijk in tijden van hoge energievraag. Het kan ook worden opgeslagen als energiereserve in de vorm van vetzuren. Ten slotte kan het dier de energie doorgeven aan een roofdier - een vleeseter, die het op een vergelijkbare manier zal gebruiken.

Afvalproducten van elke stap worden ook teruggevoerd naar de lucht, het water of de aarde en gebruikt om het voedselweb te onderhouden. Ontleders zoals bacteriën en schimmels eten dood organisch materiaal en geven het terug aan de bodem zodat het weer door planten kan worden gebruikt om te groeien.


Aanbevolen Lectuur

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
simple hit counter