НЕХОМОГЕНИ СИСТЕМ: КАРАКТЕРИСТИКЕ И ПРИМЕРИ - ХЕМИЈА - 2025

Нехомоген Систем је онај који упркос очигледне хомогености, његова својства може да варира у одређеним локацијама у простору. Састав ваздуха, на пример, иако је хомогена смеша гасова, мења се у складу са надморском висином.

Али шта је систем? Систем је генерално дефинисан као скуп међусобно повезаних елемената који функционишу у целини. Такође се може додати да њени елементи интервенишу заједно да би испунили одређену функцију. То је случај са дигестивним, крвожилним, нервним, ендокриним, бубрежним и респираторним системима.

Извор: Пикабаи

Међутим, систем може бити нешто тако једноставно као чаша воде (горња слика). Имајте на уму да када додате кап мастила она се распада на своје боје и рашири се по целој запремини воде. Ово је такође пример нехомогеног система.

Када се систем састоји од одређеног простора без прецизних ограничења као што је физички објект, тада се назива материјалним системом. Материја има скуп својстава као што су маса, запремина, хемијски састав, густина, боја, итд.

Својства и стања система

Физичка својства материје су подељена на опсежна својства и интензивна својства.

Опсежна својства

Они зависе од величине узорка који се разматра, на пример, његове масе и запремине.

Интензивна својства

Они су ти који се не разликују у величини разматраног узорка. Ова својства укључују температуру, густину и концентрацију.

Стање материјала

С друге стране, систем такође зависи од фазе или стања у ком се материја односи на ова својства. Дакле, материја има три физичка стања: чврсто, гасно и течно.

Материјал може имати једно или више физичких стања; такав је случај течна вода која је у равнотежи са ледом, чврста супстанца у суспензији.

Карактеристике хомогених, хетерогених и нехомогених система

Хомогени систем

Хомогени систем карактерише то да имају исти хемијски састав и иста интензивна својства у целом времену. Има једну фазу која може бити у чврстом, течном или гасовитом стању.

Примери хомогеног система су: чиста вода, алкохол, челик и шећер растворени у води. Ова мешавина чини оно што се назива правим раствором, а карактерише је то што је раствор раствора пречника мањег од 10 милиметара, стабилан на гравитацију и на ултрацентрифугирање.

-Хетерогени систем

Хетерогени систем представља различите вредности неких интензивних својстава на различитим локацијама у предметном систему. Мјеста су одвојена површинама дисконтинуитета, које могу бити мембранске структуре или површине честица.

Груба дисперзија честица глине у води је пример хетерогеног система. Честице се не растварају у води и остају у суспензији све док је систем узбуркан.

Када се агитација престане, честице глине се слежу под деловањем гравитације.

Слично томе, крв је пример хетерогеног система. Састоји се од плазме и групе ћелија, међу којима су еритроцити, одвојени од плазме њиховим плазма мембранама које функционишу као површине дисконтинуитета.

Плазма и унутрашњост еритроцита имају разлике у концентрацији одређених елемената попут натријума, калијума, хлора, бикарбоната итд.

-Нехомогени систем

Карактерише га разлика између неких интензивних својстава у различитим деловима система, али ти делови нису раздвојени добро дефинисаним површинама дисконтинуитета.

Површине дисконтинуитета

Те површине дисконтинуитета могу бити, на пример, плазма мембране које одвајају унутрашњост ћелије од њене околине или ткива која линију органа.

Каже се да у нехомогеном систему површине дисконтинуитета нису видљиве чак ни коришћењем ултрамикроскопије. Тачке нехомогеног система у основи су раздвојене ваздухом и воденим растворима у биолошким системима.

Између две тачке нехомогеног система може постојати, на пример, разлика у концентрацији неког елемента или једињења. Између тачака може се појавити и температурна разлика.

Дифузија енергије или материје

Под горњим околностима, између две тачке система јавља се пасиван проток (који не захтева трошење енергије) материје или енергије (топлоте). Стога ће топлота прелазити у хладнија подручја, а материја у разблажнија подручја. Због тога се разлике у концентрацији и температури смањују захваљујући овој дифузији.

Дифузија се дешава једноставним дифузијским механизмом. У овом случају, то у основи зависи од постојања концентрације градијента између две тачке, удаљености која их раздваја и лакоће преласка медијума између тачака.

За одржавање разлике у концентрацијама између тачака система потребно је снабдевање енергијом или материјом, јер би концентрације у свим тачкама биле једнаке. Стога би нехомогени систем постао хомогени систем.

Нестабилност

Карактеристична карактеристика нехомогеног система је његова нестабилност, па је у многим случајевима за његово одржавање потребно напајање.

Примери нехомогених система

Капи мастила или боје хране у води

Додавањем капи бојила на површину воде, у почетку ће концентрација бојила бити већа на површини воде.

Због тога постоји разлика у концентрацији боје између површине чаше воде и испод њих. Надаље, нема површине дисконтинуитета. Дакле, у закључку ово је нехомогени систем.

Након тога, због постојања градијента концентрације, бојило ће дифундирати у течност све док се концентрација бојила не изједначи у целој води у чаши, репродукујући хомогени систем.

Водене риппе

Извор: Пикабаи

Када се камен баци на површину воде у базену, долази до поремећаја који се шири у облику концентричних таласа са места удара камена.

Камен приликом удара на бројне честице воде преноси им енергију. Због тога постоји енергетска разлика између честица које су у почетку у контакту са каменом и остатка молекула воде на површини.

Како у овом случају не постоји површина дисконтинуитета, посматрани систем је нехомоген. Енергија произведена ударом камена шири се по површини воде у таласном облику, доспевајући до осталих молекула воде на површини.

Инспирација

Фаза дисања на удисају, накратко се дешава на следећи начин: када се инспирацијски мишићи, односно дијафрагма, контрактују, долази до експанзије ребра. То резултира тенденцијом повећања волумена алвеолуса.

Алвеоларно дистанцирање узрокује смањење интраалвеоларног притиска ваздуха, чинећи га мањим од атмосферског притиска. Ово ствара проток ваздуха из атмосфере до алвеола, кроз ваздушне канале.

Тада, на почетку инспирације, постоји разлика у притиску између ноздрва и алвеола, поред непостојања површина дисконтинуитета између поменутих анатомских структура. Стога је садашњи систем нехомоген.

Истицање

У фази истицања догађа се супротан феномен. Интраалвеоларни притисак постаје већи од атмосферског притиска и ваздух тече кроз ваздушне канале, од алвеола до атмосфере, све док се притисци крајњег експиратора не изједначе.

Дакле, на почетку истицања постоји разлика у притисцима између две тачке, плућних алвеола и носница. Поред тога, не постоје површине дисконтинуитета између две анатомске структуре, тако да је ово нехомогени систем.

Референце

1. Википедиа. (2018). Систем материјала. Преузето са: ес.википедиа.орг
2. Мартин В. Јоса Г. (29. фебруар 2012). Национални универзитет у Кордоби. Опоравак од: 2.фамаф.унц.еду.ар
3. Часови хемије. (2008). Физичка хемија. Преузето са: цласесдкуимица.вордпресс.цом
4. Јименез Варгас, Ј. и Мацарулла, ЈМ Фисицокуимица Фисиологица. 1984. Шесто издање. Редакција Интерамерицана.
5. Ганонг, ВФ Преглед медицинске физиологије. Двадесет и прво издање из 2003. године. МцГрав-Хилл Цомпаниес, инц.