WIELKOŚCI OPISUJĄCE UKŁAD

Parametry stanu (opisują stan układu)

Ekstensywne (zależą od ilości materii w układzie)
- masa, objętość

Intensywne (nie zależą od ilości materii w układzie)
- ciśnienie, stężenie, temperatura

FUNKCJE STANU

Energia wewnętrzna (U) – całkowity zasób energii układu stanowiący sumę 
energii  oddziaływań  międzycząsteczkowych  i  wewnątrzcząsteczkowych 
układu,  a  także  energii  ruchu  cieplnego  cząsteczek  oraz  wszystkich  innych 
rodzajów energii występujących w układzie.

Energia  swobodna  (F)  –  ta  część  energii  wewnętrznej,  która  może  być 
wykorzystana do wykonania pracy w przemianach izochorycznych

Entalpia  (H)  –  ilość  ciepła  dostarczona  układowi  w  przemianach 
izobarycznych, która może być zużyta na wzrost energii wewnętrznej oraz do 
wykonania pracy objętościowej 

Entalpia  swobodna  (potencjał  Gibbsa,  G)  –  część  entalpii,  która  może 
być  wykorzystana  w  przemianach  izobarycznych  do  wykonania  pracy  innej 
niż praca objętościowa

Entropia  (S)  –  termodynamiczna  funkcja  stanu  określająca  kierunek 
przebiegu 

spontanicznych 

procesów 

w 

odosobnionym 

układzie 

termodynamicznym.
Entropia w układzie zamkniętym zawsze rośnie. Miara uporządkowania.

Wyznaczanie ilości ciepła wydzielonego z organizmu człowieka przez 

oddychanie – kalorymetria (ćw. 44)

Kalorymetria  jest  działem  fizyki  zajmującym  się  metodami  pomiaru 
ciepła  wydzielanego  bądź  pochłanianego  w  trakcie  procesów 
fizycznych,  chemicznych  lub  biologicznych.  Przekazywaniem  ciepła 
rządzą trzy zasady:

1.  Ilość  ciepła  Q,  potrzebna  do  ogrzania  ciała  o  masie  m  o  przyrost 
temperatury ΔT, wyraża się wzorem:

Q = c m ΔT

Współczynnik  c  nazywamy  ciepłem  właściwym  i  jest  ilością  ciepła 
potrzebną  go  ogrzania  1  kg  dowolnego  ciała  o  jeden  Kelwin. 
Jednostką ciepła właściwego jest J · kg

-1

· K

-1

.

2. Ilość ciepła oddanego przez ciało jest równa ilości ciepła pobranego 
przez ciała otaczające.

3. Ilość ciepła pobrana przez ciało przy podgrzewaniu od temperatury 
T1  do  T2  jest  równa  ilości  ciepła  oddanego  przy  chłodzeniu  w  tym 
samym  zakresie  temperatur,  jeżeli  ciało  przechodzi  przez  te  same 
stany  pośrednie  w  odwrotnej  kolejności.  Ostatnie  dwie  zasady 
wynikają z zasady zachowania energii.

Ciepło wydzielone z organizmu wyznacza się następującymi metodami:

-  kalorymetria  bezpośrednia  –  polega  na  umieszczeniu  badanego  w 
szczelnej  komorze  i  określeniu  ilości  wytworzonego  przez  niego  ciepła, 
następnie  ilość  wydzielonego  ciepła  jest  przeliczana  na  wartość  kalorii 
wykorzystanych do utrzymania procesów fizjologicznych,

-  kalorymetria  pośrednia  –  opiera  się  na  zależności  między  ilością 
pobieranego  przez  organizm  tlenu  w  jednostce  czasu  a  ilością  energii 
uwolnionej w procesach metabolicznych.

W  ćwiczeniu  zajmujemy  się  jednym  ze  sposobów  oddawania  ciepła  tzn. 
ciepła wydzielonego z organizmu podczas oddychania.

Prawdopodobnie 

pierwszy 

na 

świecie 

kalorymetr,  który  był  stosowany  w  zimie 
1782-1783 r. przez Antoine Lavoisiera i Pierre-
Simon 

Laplace'a 

do 

pomiaru 

ciepła 

rozmaitych  przemian  chemicznych.  Podstawą 
pomiaru  było  przeliczenie  ilości  wody 
powstałej  na  skutek  stopienia  się  lodu,  który 
był  umieszczony  w  płaszczu  naczynia,  w 
którym 

zachodziła 

badana 

przemiana 

chemiczna.