Energiaforrások a szervezetben
ökológia szinopszis
A legfontosabb energiaforrás, határozza meg a termikus egyensúly és termikus rendszer a Föld bioszféra a sugárzó energia a nap.
A nap megvilágítja és melegíti a földet, az energiát, hogy a zöld növények használata vegyületek szintéziséhez, amelyek megélhetésüket és elfogyasztott étel szinte minden más élőlényekre. Ezen túlmenően, a napenergia támogatja a legfontosabb ciklus vegyi anyagok és a hajtóereje az éghajlati és időjárási rendszerek újraelosztását hő és nedvesség a föld felszínét.
Solar energia sugárzott térbe formájában a spektrum ultraibolya, látható fény és infravörös sugárzás, és egyéb sugárzó vagy elektromágneses energia.
Érje el a Föld felszínét a fő közeli ultraibolya sugárzás, látható fény és a közeli infravörös sugárzást. Mintegy 34% -a sugárzó energia a nap, amely elérte a Föld felszínén közvetlenül visszaverődik az űrbe a felhők, a por és egyéb anyagok a légkörben, valamint a tényleges Föld felszínén. A túlnyomó többsége a fennmaradó 66% megy légköri földhőben, párologtatással és víz cirkulációs energiává alakul át, szél. És csak egy töredéke az energia (0,5%) összegyűjtjük, és használják a zöld növények által a fotoszintézis során a szerves vegyületek, fenntartásához szükséges aktivitásának organizmusok.
A fő részét a káros ionizáló sugárzás a nap. Különösen ultraibolya sugárzás által elnyelt ózon molekulák (O3) a felső részén az atmoszféra (sztratoszféra) és a vízgőz a légkör alsó. Enélkül árnyékoló hatása a legtöbb modern élet a Földön nem létezik.
Így minden földi élet létezik rovására nem szennyező környezetet és gyakorlatilag örök napenergia, a mennyisége, amely viszonylag állandó, és redundáns.
Növények csak 0,5% a napfény eléri a Földet. Még ha az emberek létezett kizárólag napenergiát, használták volna még ennél is kisebb része. Így a beérkező napenergia a Föld elég, hogy megfelel minden elképzelhető igényeit az emberiség. Mivel minden napenergia végül hővé alakul, ami a felhasználás során a gazdasági célú nem érinti a dinamika a bioszférában. Napenergia - teljesen tiszta energia rendelkezésre kimeríthetetlen mennyiségben és fix áron (ingyenes). Érkezésekor nem befolyásolja a politikai embargó és a gazdasági nehézségeket. Ugyanakkor ez túl szétszórtan: szolgálni az emberiséget, meg kell koncentrálni, és ezt az akadályt is le kell küzdeni.
Apropó energia, meg kell jegyezni, hogy az energia - ez a képessége, hogy a munka vagy a hőátadás két tárgy között, eltérő hőmérsékletű. Az energia más minőséget képvisel, vagy képes végrehajtani hasznos munkát. Energia minőség - az intézkedés hatékonyságát. Kiváló minőségű energiát jellemző a magas fokú érdekében, vagy a koncentráció, és így a magas képességét, hogy hasznos munkát. Így például az alábbi formák energiahordozók vezethet villamos energia, szén, gázolaj, koncentrált napenergia, és a magas hőmérsékletű hő, és mások. A energiái alacsony minőségű és alacsony inherens rendellenesség képességét, hogy hasznos munkát. Egy példa egy ilyen energiahordozó - alacsony hőmérsékletű levegőben körülöttünk, a folyó, tó, óceán. Például a teljes hőmennyiséget az Atlanti-óceánon jelentősen meghaladja a számos magas minőségű energia olajkutak Szaúd-Arábiában. De a meleg annyira szétszórt az óceán, nem vagyunk képesek használni.
Apropó energia, emlékeztetni kell arra, hogy a két természet törvényeit, amelyre energia.
A termodinamika első főtétele (energiamegmaradás): Az energia nem keletkezik, és nem tűnik el, csak átmegy egyik formából a másikba. A törvény azt jelenti, hogy ennek eredményeképpen az energia átalakítás soha nem kap ez több, mint a töltött: a leadott energia mindig megegyezik annak költségeit; nem tud valamit a semmiből, fizetni mindent.
A termodinamika második törvénye: az energia átalakulások bármely részét elveszik a hőt. Ez az alacsony hőmérsékletű általában szétszóródik a környezetben, és nem tudja ellátni hasznos munkát.
Elégetése során a benzin kiváló minőségű kémiai energia a motor mechanikai és villamos energia lesz körülbelül 1%, a fennmaradó 99% mint haszontalan disszipált hő a környezetben, és végső soron, elveszett az űrben. Egy izzólámpa 5% a villamos energia átalakul hasznos fénykibocsátás, és 95% a hő formájában disszipálódik a környezetbe. Az első főtétele, az energia sohasem merül, mert nem jelenik meg, és nem is eltűnnek. De a termodinamika második törvénye, az összes koncentrált nagyenergiájú juthatunk az összes forrásból származó, folyamatosan csökken, egyre rosszabb minőségű energiát. Mi a nem csak nem tud valamit a semmiből, nem vagyunk képesek megtörni a nyomvonal a teljesítmény minőségét.
A legtöbb neotrazhonnoy föld felszínén napsugárzás összhangban termodinamika második törvénye, alakítjuk át alacsony hőmérsékletű hő (sugárzás „távolságra” infravörös) és a sugárzott űrbe; energia visszatérő űrbe a hő formájában függ a rendelkezésre álló víz molekulák a légkörben, szén-dioxid, metán, dinitrogén-oxid, ózon, és néhány szilárd részecskék alakjában. Ezek az anyagok, úgy viselkedik, mint egy szelektív szűrő lehetővé teszi, hogy néhány jó minőségű formáit sugárzó energiát a nap áthalad a légkör felé Föld felszínét, és ugyanakkor megtartja és elnyeli (és újra sugároz vissza) része a feltörekvő áramlás alacsony minőségű hősugárzást a földről.
Az egyik fő jellemzői a termodinamikai állapotát a rendszer a entrópia (konverziós - <греч.>) - az arány a hőmennyiség helyezni a kiosztott vagy belőle, hogy a termodinamikai hőmérséklet: DS = dQ / T. Azt lehet mondani, hogy az entrópia jellemzi az energia mennyisége olyan rendszerben, amely nem áll rendelkezésre, hogy ezt a munkát, hogy van. E. Nem használható fel. A rendszer alacsony entrópia, amennyiben előfordul a folyamatos rendezett szóródási energiát, és átalakítja azt egy másik, kevésbé rendezett formában, például, az átalakítás a fényenergia, vagy hőenergia az élelmiszer. Oly gyakran meghatározzák az entrópia az intézkedés a zavar a rendszerben. Fontos jellemzője az élőlények is képesek létrehozni és fenntartani a magas fokú belső rend, azaz a. E. állapotban alacsony entrópia.
Bármely fűtött test, beleértve az élő, feladja hőt amíg hőmérséklete egyenlővé válik a környezeti hőmérséklet. Végső soron minden test energiát lehet disszipált hő formájában, majd egy termodinamikai egyensúlyban, minden energetikai folyamatok lehetetlenné válik, t. E. A rendszer jön egy állapotában minimális vagy maximális entrópia rendelés.
Organizmusra entrópia következtében növekedett folyamatos szóródása energia révén átalakulási formák magas fokú érdekében (például, kémiai energiát élelmiszer) a termikus alak egy minimális mértékű rendelés, a test kell folyamatosan felhalmozódnak rendezett energiát kívülről, azaz. E. mintha eltávolítani a külső „rend”, vagy negatív entrópia.
Az élő szervezetek kivonat negatív entrópia az élelmiszer, a rendelés a kémiai energia. Az ökológiai rendszerek és a bioszféra egésze tudták kinyerni a környezet negatív entrópia, energiát igényel támogatást, amely valójában alakul öncélú napenergia. Növények a folyamat autotróf táplálkozás - fotoszintézis teremt szerves anyagok magas szintű rendezettség a kémiai kötések, ami egy entrópiacsökkenés. Növényevők enni növények, ami viszont, evett ragadozók, és így tovább. D.
Így az élet lehet tekinteni, mint a folyamatos extrakciós eljárás egy fizikai rendszer energiát a környezet és átalakítani ezt az energiát szórás amikor át azt egyik link másik.
Biztosítása alacsony entrópia, szervezetek aspiráció megakadályozása rendszer termodinamikai egyensúlyt, és így fenntartja az életüket.
A termodinamikai egyensúly egy szervezet, illetve az ökoszisztéma csak menni a haláluk esetén, ha megszakad a rendezett energia áramlását.
A hatás az emberi gazdasági tevékenységek környezetre végül csapódik le, hogy megnőtt a rendellenesség (entrópia növekedés) ökoszisztémákat. És ha egy ilyen növekedése entrópia meghalad egy bizonyos szintet, hogy az ökoszisztéma nem képes kompenzálni, akkor nyilvánvaló, hogy küszöbön áll visszafordíthatatlan károsítása az ökoszisztéma.
ajánlott:
ökológia szinopszis