Затрата энергии без совершения работы

Поскольку АТФ необходим для осуществления мн. процессов, требующих затраты энергии (биосинтез, совершение мех. работы, транспорт в-в и др.), О.ф. играет важнейшую роль в жизнедеятельности аэробных организмов. Образование АТФ в клетке происходит также благодаря др. процессам, напр, в ходе гликолиза и разл. типов брожения, протекающих без участия кислорода. Их вклад в синтез АТФ в условиях аэробного дыхания составляет незначит. часть от вклада О.ф. (ок. 5%). [c.338]

Из цикла Карно следует, что машина, которой при высокой температуре Гз сообщено (через теплопередачу) количество энергии Q2, возвращает холодильнику количество энергии при Tiсовершение работы часть энергии [c.272]

Внутренняя потенциальная энергия равна работе, которую надо затратить, чтобы раздвинуть соприкасающиеся друг с другом молекулы, т. е. работе, совершенно против сил притяжения (сцепления), действующих между молекулами. Чем больше расстояние между отдельными молекулами, тем больще внутренняя потенциальная энергия, так как тем больше работа, которая была затрачена для того, чтобы раздвинуть молекулы на это расстояние. С увеличением давления расстояние между молекулами газа уменьшается, а следовательно, уменьшаются внутренняя потенциальная энергия и,, и внутренняя энергия и. Уменьщение внутренней энергии равно работе, произведенной силами сцепления при сжатии газа. [c.527]

Как указывается в работе [17], имеется высокая вероятность образования плоских зародышей растворения твердого тела (моно-атомных углублений) на тех участках поверхности, на которых плотность энергии решетки и химический потенциал больше такими местами прежде всего являются окрестности выхода краевых дислокаций. Поскольку на грани совершенного кристалла образование зародышей растворения носит случайный характер и требует относительно больших затрат энергии, то, если скорость [c.28]

Как указывается в работе [19], имеется высокая вероятность образования плоских зародышей растворения твердого тела (моноатомных углублений) на тех участках поверхности, на которых плотность энергии решетки и химический потенциал больше такими местами прежде всего являются окрестности выхода краевых дислокаций. Поскольку на грани совершенного кристалла образование зародышей растворения носит случайный характер и требует относительно больших затрат энергии, то, если скорость такого растворения невелика, на грани реального кристалла, растворяющегося с заметной скоростью, образование зародышей должно происходить в местах пересечения дислокаций с поверхностью кристалла, т. е. в очагах локального плавления, где АР = = ст и указанные выше условия проявления механохимического эффекта могут выполняться (по крайней мере, для участков металла в состоянии медленного растворения в не слишком агрессивных электролитах). [c.26]

В конечном результате за полный цикл происходит 1) восприятие тепла Qo и совершение работы AL. 2) отдача тепла Q и затрата работы AL , причем по [Закону сохранения энергии должно соблюдаться равенство [c.718]

Чтобы найти численное значение этого интеграла, необходимо знать зависимость давления от объема. Вид функции Р = / (7) различен и определяется способом изменения объема системы от до Однако независимо от вида этой функции в рассматриваемом процессе взаимодействие системы с внешней средой проявляется в совершении работы перемещения поршня с грузом за счет перемещения (расширения) газа, находящегося в цилиндре. При этом произошла передача от газа к поршню с грузом количества энергии, равного совершенной работе. Это положение вытекает из закона сохранения энергии, согласно которому для совершения работы А нужно затратить эквивалентное этой работе количество энергии. Поскольку мы рассматриваем изолированную систему, единственным источником энергии может являться сама система, т. е. находящийся в ней газ. Следовательно, в рассматриваемом примере энергия газа уменьшится на величину А. В соответствии с молекулярно-кинетической теорией газов, это изменение обусловлено изменением средней кинетической энергии молекул, которой определяется температура газа, и энергии межмолекулярного взаимодействия (потенциальной энергии). Последняя зависит от среднего расстояния между молекулами, являющегося функцией объема, занимаемого газом. [c.10]

Неестественные процессы, в противоположность естественным, могут протекать только при наличии внешнего воздействия, т. е. возможны только в открытых системах за счет подвода тенла извне или совершения работы. Ясно, что в изолированных системах неестественные процессы невозможны. К неестественным процессам принадлежит большинство производственных процессов, осуществляемых с целью преобразования материи или энергии из одной формы в другую. Неестественными являются, например, процессы разделения смесей на практически чистые компоненты, получение холода путем затраты работы или теплоты и др. [c.14]

Если рассматривать одну молекулу, например частицу газа, то в большинстве случаев для ионного или гетеролитического распада (2) требуется больше энергии, чем для нейтрального или гомолитического разрыва, поскольку процесс (2) приводит к двум электрически заряженным частицам, разделяемым только при совершении работы против электростатических сил, которые на молекулярных расстояниях довольно велики. Для разделения двух незаряженных частиц затраты энергии не требуется. При передаче электрона от атома А к атому В или обратно часто выигрывается некоторое количество энергии [c.23]

Дымы и туманы получаются методам диспергирования или методом конденсации. Первый метод сводится к измельчению вещества путем его размалывания, разбрызгивания или распыления при помощи взрыва. Затрата энергии, необходимая для получения аэрозолей этим методом, сводится к совершению известной механической работы. [c.240]

Полное протекание обеих реакций при повышенных температурах отнюдь не является результатом какого-либо уменьшения работы, которую надо произвести при высокой температуре затрата энергии на реакцию остается примерно одной и той же. Однако совершение работы облегчается при повышении темпера- [c.312]

Условие (10.1) есть первое начало термодинамики, записанное для открытой , нестационарной системы. В действительности, конечно, сформулированное условие не представляет собой самого общего выражения первого начала термодинамики, поскольку в него не включен ряд других возможных форм энергии и способов ее переноса (например, ядерная энергия, энергия электромагнитного поля, лучистый перенос и др.). Однако оно является заведомо более общим, чем условие (9.1), поскольку в соотношении (10.1) учтены эффекты, характеризующие совершенную работу и затраты кинетической энергии. Кроме того, в выражении (10.1) принята во внимание возможность нестационарного поведения системы. [c.285]

Эффективность работы холодильной машины зависит от того, из каких процессов состоит совершающийся обратный цикл. Стремятся создать такие циклы, в которых холод получают с минимальной затратой энергии. Наиболее совершенным холодильным циклом является обратив цикл Карно, получивший свое название по имени французского инженера. Этот цикл (рис. 14) состоит из двух изотермических (4-1 и 2—3) и двух адиабатных (7—2 и 3—4) процессов. В изотермическом процессе 4—7) к холодильному агенту подводится тепло от охлаждающей среды, при этом температура (Го) остается постоянной. Точка 1 характеризует состояние паров хладагента, температура которых соот- [c.39]

Если расширение воздуха производить в аппарате, имеющем хорошую тепловую изоляцию, то температура воздуха после дроссельного клапана или детандера понизится. В первом случае при расширении воздух затратит часть своей внутренней энергии на отталкивание молекул газов, находящихся перед дроссельным отверстием, а во втором случае — на совершение работы движения поршня или лопастного колеса. При этом воздух охлаждается. Охлажденный воздух направляют в противоточный теплообменник, где он охлаждает воздух, поступающий под давлением к дроссельному клапану или детандеру. При последующем расширении произойдет дальнейшее снижение его температуры. Таким образом, постепенно при расширении сжатого воздуха и теплообмена с воздухом, поступающим к дросселю или детандеру, температура его будет снижаться и, наконец, наступит такой предел охлаждения, при котором дальнейшее расширение и понижение температуры приведет к конденсации воздуха, т. е. превращению его в жидкость. [c.67]

При вытягивании и термической обработке происходит изменение внутренней энергии и энтропии системы, а также размеров волокон, связанное с затратой или совершением механической работы [1]. [c.222]

Фиг. 78. Деформация совершенного кристалла (а) требует значительной затраты энергии, потому что структура должна перейти через промежуточное состояние, с высокой энергией (б) прежде, чем достигнуть (в). Если кристалл несовершенен (содержит дислокацию), то это состояние с высокой энергией, на расстоянии полпути достигается в разные моменты времени различными группами атомов, и работы требуется значительно меньше дислокация движется по мере того, как верхняя половина скользит относительно нижней половины.

Фиг. 78. Деформация <a href="/info/476452">совершенного кристалла</a> (а) требует значительной <a href="/info/574605">затраты энергии</a>, потому что структура должна перейти <a href="/info/1105826">через промежуточное</a> состояние, с <a href="/info/387397">высокой энергией</a> (б) прежде, чем достигнуть (в). Если кристалл несовершенен (содержит дислокацию), то это состояние с <a href="/info/387397">высокой энергией</a>, на расстоянии полпути достигается в разные моменты <a href="/info/941749">времени различными</a> группами атомов, и работы требуется значительно меньше дислокация движется по мере того, как верхняя половина скользит относительно нижней половины.

Затрата энергии без совершения работы [c.64]

Таким образом, и последняя схема, хотя и более близкая к действителыю-сти, все же оказалась неудовлетворительной. Было, однако, замечено, что течение, описанное выше, возможно лишь в идеальной жидкости, не обладающей совершенно никакой вязкостью. В реальных жидкостях поверхности раздела практически существовать, вообще говоря, ие могут. Согласно схеме на фиг. 341, а при наличии между двумя слоями жидкости, движущимися с разными скоростями, малейшего трения (или других всегда имеющих место возмущающих причин) поверхность раздела принимает волнистую форму. Вследствие этого в долинах и гребнях волн двух соприкасающихся слоев давления повышаются (нижний слой, знак - - ) и понижаются (верхний слой, знак —), что ведет к дальнейшему усилению волнистости формы (фиг. 344, б). Отмеченное только что явление повторяется затем в еще более резкой форме, и поверхность раздела становится несимметричной (фиг. 341, ). Наконец, во шы опрокидываются и сматываются в вихри (фиг. 341, г, д), которые срываются с краев пластинки, смешиваются с жидкостью, расположенной за пластинкой, завихряют ее и создают зону с турбулентным движением жидкости. Вихри непрерывно сталкиваются, разбиваются, жидкость энергично перемешивается, увлекая и взвешеш1ые в ней частицы твердых тел и т. д. Такой будет и схема работы лопастной мешалки, согласно новейшим взглядам, которые с точки зрения качественной (фиг. 342) имеют все основания считаться безусловно правильными. Так как непрерывное образование вихрей требует, очевидно, соответствующей затраты энергии, то неизбежно возникает соответствующая сила сопротивления Р, которая эту работу совершает. Удельное давление на пластинку со стороны набегающего потока больше давления на заднюю поверхность пластинки, и, очевидно, будем иметь, относя вычисления к средним значениям давлений, [c.463]

Показано, что однозначное и удобное определение эффективности вытекает из диссипативной функции (или в более общем случае для неизотермических систем — из функции производства энтропии). Обсуждаются два важных физиологических состояния, в которых затрата энергии происходит без совершения работы и, следовательно, эффективность равна нулю. Это — состояние с фиксированной силой (нулевой выходной поток) и состояние с фиксированным потоком (нулевая выходная сила). [c.68]

Как только молекула начнет выходить в поверхностный слой, действительно, сверху она ничем не притягивается, но это полностью компенсируется силой гравитационного растяжения поверхностного слоя, которая заставляет молекулы входить в разрывы новерхностного слоя совершенно свободно без затрат энергии также, как и в глубине жидкости. Т.е. никакой работы сама молекула не производит, она просто втягивается гравитационными силами. [c.565]

Тепловую энергию можно использовать не только для нагрева, но и для совершения полезной работы. Грубо говоря, один джоуль равен количеству энергии, необходимому, чтобы поднять большое куриное яйцо (100 г) на высоту 1 м. Рассчитайте, на какую высоту над поверхностью Земли можно поднят), яйцо, затратив 6 ккал. [c.241]

Для того чтобы перевести гомогенную или гетерогенную систему адиабатическим путем из начального состояния 1 в конечное состояние 2, всегда необходимо затратить одинаковую работу (механическую, электрическую и т. д.) независимо от того, какие равновесные или неравновесные состояния проходит при этом система. Работу, совершенную в таком процессе, называют приростом внутренней энергии системы. [c.36]

Если при постоянной температуре Т сжать реальный газ от начального давления Рн ДО давления Рк. а затем снизить его давление до первоначального Рц путем расширения (дросселирования) через устройство, создающее сопротивление (вентиль, диафрагма), без совершения внешней работы и теплообмена с окружающей средой, то конечная температура газа Г понизится вследствие затраты внутренней энергии его на преодоление сил межмолекулярного взаимодействия. Очевидно, что расширение идеального газа в этих условиях будет происходить без изменения внутренней энергии и его температура при расширении останется постоянной. [c.230]

Чистая поверхность. Разберем в качестве примера свойства совершенно чистой поверхности кристаллов германия или кремния. Атомы этих элементов, находящиеся в объеме кристалла, окружены четырьмя одинаковыми соседями, с которыми образуют четыре примерно равноценных ковалентных связи. Атомы же, находящиеся на поверхности, имеют не более трех соседей и должны поэтому обладать либо несвязанным электроном, либо образовывать между собой двойную ковалентную связь. В обоих возможных случаях средняя энергия химической связи в расчете на один поверхностный атом будет меньше, чем соответствующая энергия для атомов, находящихся в объеме кристалла. Заметим, что именно этими соображениями объясняется существование поверхностного натяжения у всех жидких и твердых тел. Действительно, атомы этих тел стремятся расположиться таким образом, чтобы суммарная энергия химических связей между ними была максимальна. При этом величина выделяющейся работы принимает наибольшее возможное значение. Поскольку средняя энергия химических связей для поверхностных атомов меньше, чем в объеме, увеличение поверхности данного тела сопровождается затратой работы, которая называется работой против сил поверхностного натяжения. Величина поверхностного натяжения определяется поэтому разностью энергий химических связей в объеме и на поверхности кристалла. [c.204]

Цилиндр с газом находится в поле тяжести вертикально. После установления равновесия перекрываем цилиндр в середине и поворачиваем относительно оси, проходящей через центр тяжести, в горизонтальное положение. Трение отсутствует, поэтому такой поворот не требует затрат энергии. Давление в различных половинах цилиндра неодинаково, т.е. можно произвести некоторую работу, перепуская газ из одной половины в другую. Затем снова перекрываем цилиндр и поворачиваем в вертикальное положение вокруг центра тяжести без совершения работь[. Так как часть газа в поле тяжести сфемится перейти из верхней половины сосуда в нижнюю, здесь можно получить работу. Повторяя такие циклы, мы получаем работу за счет тепла окружающей среды. Где ошибка в рассуждениях [c.10]

Первый закон термодинамики является отражением всеоби его принципа сохранения энергии, получившего обоснования в труда < М. В. Ломоносова. Первый закон термодинамики устанавливает переход различных видов энергии друг в друга всегда в строго эквивалентных соотношениях, в связи с чем общий запас энергии в изолированной системе остается постоянным. Этот закон определяет также невозможность создания вечного двигателя первого рода, т. е. машины, производящей работу без потребления энергии. В соответствии с первым законом для совершения работы необходима затрата теплоты плюс еще некоторое количество его, идущее на увеличение внутренней энергии системы. И наоборот, работа, [c.12]

На самом деле, как было показано, транслокация может идти спонтанно, без EF-G и ГТФ (неэнзиматическая транслокация). Это значит, что процесс термодинамически разрешен (процесс с горы ) или, другими словами, термодинамический потенциал (свободная энергия) претранслокационного состояния рибосомы выше, чем посттранслокационного состояния. Естественно, в такой ситуации затрата энергии для совершения работы (поднятия потенциала) не требуется. Таким образом, какой бы то ни было термодинамический вклад EF-G с ГТФ в процесс транслокации надо исключить. [c.207]

Описанная схема фильтрации экстракционной пульпы, применяемая почти на всех заводах производства экстракционной фосфорной кислоты, не совершенна вследствие необходимости установки фильтров (и экстракторов) на барометрической высоте (11—12 м) и неравномерной работы обычных насосов при недостаточном заполнении барометрических труб. Эти недостатки устранены в так называемой каскадной схеме с расположением экстракционной системы и вакуум-ф льтровальной аппаратуры на небольшой высоте [81 ]. В этом случае материалы передвигаются самотеком от подачи пульпы до вывода в Отвал отфильтрованного и промытого осадка. При этом значительно снижаются не только затраты энергии, но и сокращается высота зданий и обслуживающих площадок. [c.155]

Следовательно, измельчители следует применять лишь в строгом соответствии с нормальным рядом. Доминирующее положение измельчителя в нормальном ряде свидетельствует о высоком конструктивном и эксплуатационном совершенстве его, завоеванном в ожесточенной конкуренции с другими измельчителями менее совершенных конструкций. Технико-эконо-мические показатели измельчителей-доминантов жестко заданы и не могут быть существенно изменены. Если показатели этих измельчителей экономически неприемлемы, задача может быть решена лишь путем изменения метода измельчения. Нормальный ряд облегчает решение указанной задачи, позволяя выявить перспективные измельчители новых типов. Так, например, отражательные дробилки фирмы Hazemag и Gedarapids должны располагаться во II группе нормального ряда между тем эти дробилки, отличающиеся высокой Э, фактически находятся в-IV и V группах. Ознакомление с работой этих дробилок показывает, что она основана на принципе высокоскоростного ударного самоизмельчения, позволяющего резко снизить удельные затраты энергии и удельный износ или при том же удельном, износе значительно повысить энергонапряженность, что обусловливает повышение экономичности. [c.78]

Эквипотенциальная поверхность. Движение заряда q по эквипотенциальной поверхности не требует затраты энергии (не совершается никакой работы). Силовые линии поля или соотв. линии смещения всегда выходят из поверхности уровня перпендикулярно. Перемещение iaряда q по любому пути с эквипотенциальной поверх-носги с потендиалом -fi на другую поверхность с потенциалом 92 требует совершения работы Л = (%— т. е. разность потенциалов равна электрическому напряжению. Когда и есть электрическое напряжение, под влиянием которого происходит течение количества электричества q, to А = Uq. [c.718]

Еще одна трудность, связанная с классическим описанием,, состоит в том, что при рассмотрении кожи лягушки на языке электрических аналогий имеется опасность предположения о существовании постоянной или стехиометрической зависимости между скоростями транспорта и метаболизма при всех условиях эксперимента [18,20]. Отсюда иногда возникало убеждение, что линейная зависимость между скоростями транспорта и метаболизма доказывает существование стехиометрии и позволяет рассчитать стехиометрические соотношения, несмотря на то что линейность не эквивалентна пропорциональности. К тому же, когда экспериментально обнаруживается переменная стехиометрия, как часто случается, например, при исследовании окислительного фосфорилирования, это приписывают обычно техническим недостаткам, вместо того чтобы исследовать ее внутренний смысл. Полное сопряжение (стехиометрия) транспорта и метаболизма фактически найдено в идеальных электрохимических ячейках. Однако в биологических системах следовало бы ожидать частичного десопряжения вследствие либо разложения метаболических интермедиатов, либо диссипации градиента электрохимического потенциала из-за утечки [16]. В таких случаях поддержание разности электрохимических потенциалов в ткани, даже в отсутствие результирующего потока, потребовало бы затраты метаболической энергии. Это находится в очевидном противоречии с трактовкой, лежащей в основе уравнения (4.1), которая подразумевает, что в отсутствие результирующего потока скорость совершения работы (1У Х скорость натриевого транспорта) будет равна нулю. Считается, что уравнение (4.1) дает только минимальную величину необходимой скорости расходования метаболической энергии,, но если это так, то данная трактовка несколько утрачивает свою ценность как средство точного анализа энергетики транспортной системы. [c.55]

В связи с этим в последнее время стало модным уходить от непосредственного рассмотрения вопросов экономики и технологии и вести прогнозирование в форме различных сценариев , в которьщ вниманию читателя предлагается набор высоких или низких цен на энергию, наличие в большом или малом количестве ископаемого топлива, высоких или низких затрат на капиталовложения и т. п. Авторы считают эти методы не только бесполезными, но даже вредными. В конце концов, читателя необходимо предостеречь от ненужной работы по подбору неправдоподобных ситуационных комбинаций, которые могут привести к совершен- [c.214]

Итоговые показатели работы подразделений складываются из показателей работы отдельных организационных звеньев. Поэтому для определения их влияния на итоговый показатель технико-экономические показатели детализируют по месту совершения. Например, предприятие допустило в отчетном периоде перерасход энергии. Чтобы установить причину перерасхода, определяют, в каком цехе, на какой установке или объекте подсобно-нспомогательного хозяйства допущен перерасход. Аналогично анализируют затраты труда, расход материально-технических средств, общецеховые, общезаводские расходы и др. [c.138]

Совершенно очевидно, что частота перемещения молекул в жидкости тем больше, чем выше, средняя кинетическая энергия теплового движения молекулы кТ, и тем меньше, чем ббльшую работу надо затратить для того, чтобы молекула могла совершить скачок. Следовательно, с повышением температуры промежуток времени между перемещениями молекул в соседние равновесные положения становится все короче и короче, а жидкость прн одном и том же напряжении сдвига будет все более и более подвижной. [c.325]

Первый закоЕ термодинамики—прпицип сохранения н превращения энергии в применении к процессам, сопровождающимся выделением или поглощением теплоты, а также совершением или затратой работы и изменением виутрегтей энергии системы. [c.47]

Степень набухаиия зависит от прочности межмо лекулярных связей в полимере и энергии сольватации. Если для линейного полимера работа, которую надо затратить на разрыв слабых ван-дер-ваальсо-вых сил, меньше, чем энергия сольватации, то набу хание будет неограниченным. Если в полимере есть поперечные связи, то энергии сольватации может быть недостаточно для их разрыва. Тогда набухание будет ограниченным и тем меньшим, чем прочнее межмолекулярные связи. Так, натуральный каучук (линейный полимер) неограниченно набухает (растворяется) в бензине, резина (вулканизированный каучук) набухает ограниченно, эбонит (каучук + 50% серы) совершенно не набухает. [c.251]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология