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(1)孤立系统:因2Q=0,如=0,则其变化率为 d s dt q1=·由第二定律知,dS≥0(即熵 增原理),表示系统的熵将趋于最大,生物将达到热力学平衡的死亡状态,这样的系统,生命无法生存。 (2)敞开系统 ds ds 第一种情况:系统向外流出的熵与系统内产生的熵正好抵消,即 d-a,系统可达到非平衡 的态前的平0∑∑sa 0成年的生命将维 持有序不变。 ds ds 第二种情况:ddh,说明从周围环境流入的负熵超过内部熵产生,则系统将向更有序的方 向发展。这就是生命的进化过程。普里高京将这样形成的有序状态称为蚝散结构( dissipative structures。 4.123熵与生命 对于一个健康的生物体,是热力学开放系统,基本处于非平衡态的稳态。生物体内有血液流动、扩 ds 散、各种物质生化变化等不可逆过程,体内熵产生 d>0.要达到稳态,4S <0,依前分析,包括热 量交换和物质交换两项,与环境的热交换取决于机体与环境的温差是正还是负:与环境的物质交换,对人 体而言,摄入食物是蛋白质、糖、脂肪,是高度有序化、低熵值的大分子物质,排出的废物是无序的、 高熵值的小分子物质。由此,机体维持生命,保持有序状态,是靠吸入低熵排出高熵,使dS<0,以抵 消机体内不可逆过程引起的熵产生dS>0,对开放系统的生物体而言,以所取得的食物并加以分解为代 价而成长,因此生物体从无序进入有序的耗散结构状态 4.13第十三节偏摩尔量和化学势[TOP] 4.13.1偏摩尔量 )r,pnB称为多组分系统中B物质的偏摩尔量( partial molar quantity (1)偏摩尔量的物理意义:在等温等压条件下,在一定浓度的有限量溶液中,加入d的B物质(此 时系统的浓度几乎保持不变)所引起系统广度性质X随该组分的量的变化率,即为组分B的偏摩尔量 或可理解为在等温等压条件下,往一定浓度大量溶液中加入1mo的物质B(此时系统的浓度仍可看做 不变)所引起系统广度性质X的变化量,即为组分B的偏摩尔量。多组分系统中的偏摩尔量与纯组分的 摩尔量一样,是强度性质,与系统的量无关。 (2)偏摩尔量的集合公式:7 (1) 孤立系统:因 dQ dt B = 0, dn dt B = 0,则其熵变化率为 dS dt d S dt i = , 由第二定律知,diS  0 (即熵 增原理),表示系统的熵将趋于最大,生物将达到热力学平衡的死亡状态,这样的系统,生命无法生存。 (2)敞开系统: 第一种情况:系统向外流出的熵与系统内产生的熵正好抵消,即 − = d S dt d S dt e i ,系统可达到非平衡 的稳定状态,简称稳态(steady state),则 dS dt = 0,则   T Q dt S dn dt d S dt i B B B  B  + + = 成年的生命将维 持有序不变。 第二种情况:−  d S dt d S dt e i ,说明从周围环境流入的负熵超过内部熵产生,则系统将向更有序的方 向发展。这就是生命的进化过程。普里高京将这样形成的有序状态称为耗散结构 ( dissipative structures )。 4.12.3 熵与生命 对于一个健康的生物体,是热力学开放系统,基本处于非平衡态的稳态。生物体内有血液流动、扩 散、各种物质生化变化等不可逆过程,体内熵产生 d S dt i > 0。要达到稳态, d S dt e < 0,依前分析,包括热 量交换和物质交换两项,与环境的热交换取决于机体与环境的温差是正还是负;与环境的物质交换,对人 体而言,摄入食物是蛋白质、糖、脂肪,是高度有序化、低熵值的大分子物质,排出的废物是无序的、 高熵值的小分子物质。由此,机体维持生命,保持有序状态,是靠吸入低熵排出高熵,使 deS < 0,以抵 消机体内不可逆过程引起的熵产生 diS > 0,对开放系统的生物体而言,以所取得的食物并加以分解为代 价而成长,因此生物体从无序进入有序的耗散结构状态 4.13 第十三节 偏摩尔量和化学势 [TOP] 4.13.1 偏摩尔量 XB,m = ( ) , ,   X n T P n j B B 称为多组分系统中 B 物质的偏摩尔量(partial molar quantity) (1) 偏摩尔量的物理意义:在等温等压条件下,在一定浓度的有限量溶液中,加入 dnB的 B 物质(此 时系统的浓度几乎保持不变)所引起系统广度性质 X 随该组分的量的变化率,即为组分 B 的偏摩尔量; 或可理解为在等温等压条件下,往一定浓度大量溶液中加入 1 mol 的物质 B(此时系统的浓度仍可看做 不变)所引起系统广度性质 X 的变化量,即为组分 B 的偏摩尔量。多组分系统中的偏摩尔量与纯组分的 摩尔量一样,是强度性质,与系统的量无关。 (2) 偏摩尔量的集合公式:
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