Характеристики и примеры неоднородных систем

неоднородная система это тот, который, несмотря на его кажущуюся однородность, его свойства могут варьироваться в определенных местах пространства. Например, состав воздуха, даже если он представляет собой однородную смесь газов, изменяется в зависимости от высоты.

Но что такое система? Система обычно определяется как набор взаимосвязанных элементов, которые функционируют в целом. Можно также добавить, что его элементы взаимодействуют для выполнения определенной функции. Это касается пищеварительной, кровеносной, нервной, эндокринной, почечной и дыхательной систем..

Тем не менее, система может быть чем-то простым, как стакан с водой (верхнее изображение). Обратите внимание, что добавление капли чернил распадается по цветам и распространяется по всему объему воды. Это также пример неоднородной системы.

Когда система состоит из определенного пространства без четких ограничений как физического объекта, тогда мы говорим о материальной системе. Материя представляет набор свойств, таких как масса, объем, химический состав, плотность, цвет и т. Д..

индекс

• 1 Свойства и состояния системы
  • 1.1 Обширные свойства
  • 1.2 Интенсивные свойства  
  • 1.3 Состояния материи
• 2 Характеристики однородных, гетерогенных и неоднородных систем
  • 2.1 Единая система
  • 2.2 - гетерогенная система
  • 2.3 - Неоднородная система
• 3 Примеры неоднородных систем
  • 3.1 Капля чернил или красителя в воде
  • 3.2 Рябь воды
  • 3.3 Вдохновение
  • 3.4 Истечение срока
• 4 Ссылки

Свойства и состояния системы

Физические свойства вещества делятся на обширные свойства и интенсивные свойства.

Обширные свойства

Они зависят от размера рассматриваемого образца, например, его массы и объема..

Интенсивные свойства  

Это те, которые не зависят от размера рассматриваемой выборки. Среди этих свойств температура, плотность и концентрация.

Состояния материи

С другой стороны, система также зависит от фазы или состояния, в котором вещество связано с указанными свойствами. Таким образом, вещество представляет три физических состояния: твердое, газообразное и жидкое..

Материал может представлять одно или несколько физических состояний; так обстоит дело с жидкой водой в равновесии со льдом, взвешенным веществом.

Характеристики гомогенных, гетерогенных и неоднородных систем

Однородная система

Гомогенная система характеризуется одинаковым химическим составом и одинаковыми интенсивными свойствами во всем ее расширении. Он представляет собой одну фазу, которая может находиться в твердом, жидком или газообразном состоянии..

Примерами гомогенной системы являются: чистая вода, спирт, сталь и сахар, растворенные в воде. Эта смесь представляет собой так называемый истинный раствор, характеризующийся тем, что раствор имеет диаметр менее 10 миллимикров, устойчив к гравитации и ультрацентрифугированию..

-Гетерогенная система

Гетерогенная система представляет разные значения для некоторых интенсивных свойств в разных местах рассматриваемой системы. Участки разделены поверхностями разрыва, которые могут быть мембранными структурами или поверхностями частиц.

Грубая дисперсия глинистых частиц в воде является примером гетерогенной системы. Частицы не растворяются в воде и остаются в суспензии, пока поддерживается перемешивание системы.

Когда перемешивание прекращается, частицы глины оседают под действием силы тяжести.

Кроме того, кровь является примером гетерогенной системы. Он состоит из плазмы и группы клеток, среди которых эритроциты, отделенные от плазмы плазменными мембранами, которые функционируют как поверхности разрыва..

Плазма и внутренняя часть эритроцитов имеют различия в концентрации определенных элементов, таких как натрий, калий, хлор, бикарбонат и т. Д..

-Неоднородная система

Он характеризуется наличием различий между некоторыми интенсивными свойствами в разных частях системы, но эти части не разделены четко определенными поверхностями разрыва..

Поверхности с разрывом

Этими поверхностями разрыва могут быть, например, плазматические мембраны, которые отделяют клеточную внутреннюю часть от окружающей ее среды, или ткани, которые покрывают орган.

Говорят, что в неоднородной системе неоднородности поверхности не видны, ни с помощью ультрамикроскопии. Точки неоднородной системы разделены в основном воздушными и водными растворами в биологических системах..

Между двумя точками неоднородной системы может быть, например, разница в концентрации какого-либо элемента или соединения. Разница в температуре также может возникнуть между точками.

Распространение энергии или вещества

При вышеуказанных обстоятельствах между двумя точками системы возникает пассивный поток (который не требует затрат энергии) вещества или энергии (тепла). Следовательно, тепло будет мигрировать в более холодные районы и влиять на более разбавленные участки. Таким образом, различия в концентрации и температуре уменьшаются благодаря этой диффузии.

Диффузия происходит по простому диффузионному механизму. В этом случае это зависит в основном от наличия градиента концентрации между двумя точками, расстояния, которое разделяет их, и легкости пересечения середины между точками.

Для поддержания разницы в концентрации между точками системы необходим запас энергии или вещества, поскольку концентрации будут равны во всех точках. Следовательно, неоднородная система станет однородной системой.

неустойчивость

Особенностью, выделяющейся из неоднородной системы, является ее нестабильность, причина, по которой во многих случаях для ее обслуживания требуется запас энергии..

Примеры неоднородных систем

Капля чернил или красителя в воде

При добавлении капли красителя на поверхность воды, первоначально концентрация красителя будет выше на поверхности воды.

Следовательно, существует разница в концентрации красителя между поверхностью стакана воды и нижележащими точками. Кроме того, нет разрыва поверхности. Итак, в заключение, это неоднородная система.

Впоследствии, из-за наличия градиента концентрации, краситель будет диффундировать к синусу жидкости, пока концентрация красителя во всей воде стекла не выровняется, воспроизводя гомогенную систему..

Рябь воды

Бросив камень на поверхность воды в пруду, возникает возмущение, которое распространяется в виде концентрических волн от места удара камня.

Камень при воздействии на ряд частиц воды передает им энергию. Следовательно, существует разность энергий между частицами, первоначально находящимися в контакте с камнем, и остальными молекулами воды на поверхности..

При отсутствии поверхности разрыва в этом случае наблюдаемая система является неоднородной. Энергия, произведенная ударом камня, распространяется по поверхности воды в форме волны, достигая остальных молекул воды на поверхности..

вдохновение

Фаза вдоха дыхания кратко происходит следующим образом: когда мышцы вдоха сокращаются, особенно диафрагма, происходит расширение грудной клетки. Это имеет тенденцию к увеличению объема альвеолы..

Альвеолярное растяжение вызывает снижение внутриальвеолярного давления воздуха, делая его меньше атмосферного давления воздуха. Это создает поток воздуха из атмосферы в альвеолы ​​через воздуховоды.

Затем в начале вдохновения существует разность давлений между ноздрями и альвеолами, в дополнение к отсутствию поверхностей разрыва между упомянутыми анатомическими структурами. Следовательно, настоящая система является неоднородной.

истечение

В фазе выдоха происходит обратное явление. Внутриальвеолярное давление становится больше атмосферного давления, и воздух проходит через воздушные каналы от альвеол до атмосферы до тех пор, пока давление в конце выдоха не будет выровнено.

Затем, в начале срока годности существует разность давлений между двумя точками, легочными альвеолами и ноздрями. Кроме того, нет никаких поверхностей разрыва между двумя указанными анатомическими структурами, так что это неоднородная система.

ссылки

1. Wikipedia. (2018). Материальная система. Взято из: en.wikipedia.org
2. Мартин В. Хоса Г. (29 февраля 2012 г.). Национальный университет Кордовы. Получено с: 2.famaf.unc.edu.ar
3. Уроки химии. (2008). Физикохимические. Взято из: clasesdquimica.wordpress.com
4. Хименес Варгас, Дж. И Макарулла, Дж. М. Физиологическая физикохимия. 1984. Шестое издание. Редакция Interamericana.
5. Ганонг, В. Ф. Обзор медицинской физиологии. 2003 двадцать первое издание. McGraw-Hill Companies, inc.