Лекция 9

Пищевая токсиколого-гигиеническая оценка трансгенных культур

Установленная пищевая безопасность трансгенных растений является гарантией уверенности потребителя в их безвредности для здоровья.

В различных странах на национальном уровне разработана нормативно-правовая и методическая база для оценки пищевой безопасности и возможности реализации населению на пищевые цели продукции из генетически модифицированных источников.

По итогам этой оценки проводится их регистрация.

В табл. 81 приведены некоторые данные о генно-инженерных культурах, разрешенных для реализации в России.

Физические основы термодинамики.

Для объяснения макроскопических свойств систем, состоящих из очень большого числа частиц, М.К.Т. изменяет методы статистической физики. Однако возможен и другой метод описания явлений, происходящих в таких системах, без детального рассмотрения процессов, происходящих внутри системы. Такое описание состояния системы возможно благодаря введению понятий об энергии, а ее превращение из одних видов в другие и способах ее передачи, а также благодаря установлению тех основных законов, которым подчиняются эти превращения.

Раздел физики рассматривающий процессы изменения состояния системы с энергетической точки зрения называется термодинамикой.

Т.О. термодинамика рассматривает различные физические процессы с одной точки зрения, с точки зрения тех превращений энергий, которыми эти процессы сопровождаются. В термодинамике используется специальная терминология.

Термодинамической (т.д.) системой или телом называют вещество, занимающее определенный объём, занятый системой, может быть отделен от окружающего пространства или матерьяльной границей, как, например, некоторое количество газа, находящиеся в цилиндре под поршнем, или же т.д. система может выделена мысленно.

Обычно рассматривается определенная состояние системы, характеризуемое параметрами состояние, такими как ρ,t,p или v,p,t.

Говорят,что обычно т.д. система находится в состоянии устойчивого равновесия, если при отсутствии внешних возмущающих факторов её состояние остаётся неизменным неограниченно долго, и если при незначительном воздействии извне система, выйдя под влиянием этого воздействия из первоначального положения, вновь возвращается в прежнее состояние.

Процесс перехода т.д. системы из одного состояния в другое называется равновесным, если этот процесс можно представить как последовательность ряда равновесных состояний, бесконечно мало отличающихся друг от друга.

Ни один реальный процесс, строго говоря, не может быть равновесным. Но, чем медленнее он протекает, тем ближе он к равновесному. Графически равновесный процесс изображается кривой:

p

p_{1 1}

p_{2 2}

V₁ V₂ V

В т.д рассуждениях высшую роль играют величины с однозначно определёнными параметрами состояния. Эти величины называются ф-ями состояния.

Важнейшей ф-ей состояния является внутренняя энергия системы U. Внутренней энергией системы называют общий запас энергии, которым обладает т.д. система. В общем случае внутренняя энергия газа равна

U=U_к+U_вр+U_кол+U_п+U_э+U_я.

Здесь U_к и U_вр -кинетические энергии хаотического движения мол-л поступатель- ного и вращательного движения. U_п –потенциальная энергия, обусловленная силами межмолекулярного взаимодействия. U_кол- кинетическая и потенциальная энергия колебательного движения атомов и молекул. U_э и U_я – энергия электронных оболочек и внутриядерная энергия.

Обычно, энергию при T=0 принимают за начало отсчёта энергии. Т.е., принимают U=0 при T=0 (вспомним, T=0 только тогда, когда прекращается всякое движение молекул, т.е., mV²/2=3/2kT).

В дальнейшем, мы уже не будем интересоваться явлениями, при которых изменяются энергия электронных оболочек атомов и внутриядерная энергия и поэтому положим U_э=U_я =0.

В идеальном газе отсутствуют силы межмолекулярного взаимодействия и поэтому U_п=0. Т.о., для идеального газа U=U_к+U_вр+U_кол.

Степень свободы молекул.

Для того,чтобы подсчитать энергию, идущую на все виды движения молекул,необходимо ввести понятие о числе степеней свободы. Под числом степеней свободы тела подразумевается число независимых координат,необходимое для определения положения тела в про-ве. Например,сист. т. обладает 3-мя ст. свободы,т.к. ее положение в пространстве задается 3-мя координатами. Положение тв. тела мы определим, если зададим:

1) положение центра его тяжести в пространстве определяется координатами x,y,z.

2) Направление некоторой определенной оси оо^/ огр-ся 2-мя углами Ψ и θ,которые она составляет с двумя из 3-х коор-ных осей.

3) Угол поворота т.т. вокруг оси оо^/ по отношению к некоторому начальному положению угла φ.

Z φ

θ

Y

X

Ψ

Таким образом,тв. тело обладает 6-ю степенями свободы. Если отдельные части тела могут еще колебаться друг относительно друга,то для рассмотрения этих движений нужно ввести еще добавочные степени свободы. Наоборот,если т.т. по каким либо причинам (например,полной симметрии) не приходит во вращения отн-но одной опр-ой оси,она будет обладать числом степеней свободы <6,аименно 5-ю. Сфера,которая не испытывает вращения,а лишь движется поступательно, может рассматриваться как мат. точка с 3-мя степенями свободы.

Каждая молекула газа обладает определенным числом степеней свободы, три из которых соответствуют ее поступательному движению.

Основной предпосылкой МКТ газов явл-ся предположение о полной беспорядочности движения молекул. Эта беспорядочность относится не только к поступательному движению,но и ко всем остальным видам движения молекул (вращению,калебанию).ни один из типов движения ни имеет преимущества перед другими. От сюда естественно предположить что на каждую степень свободы молекулы в среднем приходится одно и тоже количество энергии Е. Это положение известно в МКТ газов как положение о равномерном распределении энергии по степеням свободы.

Исходя из этого легко получить среднею энергию Е₀, приходящуюся на одну степень свободы, на поступательное движение молекулы, которому соответствует три степени свободы,приходится энергия Е=3/2кТ.

Отсюда на одну степень свободы приходится энергия Е₀=1/2кТ.

Предположим что газ состоит из одинаковых молекул, каждая из которых обладает i степенями свободы. Тогда на каждую молекулу (на все виды ее движения) в среднем приходится энергия Е=i/2кТ.Полный запас внутренней энергии газа,умножив значение Е на число молекул газа N, из которого состоит газ. U=EN= i/2кТN

Если отнесем внутр. энергию к одному молю газа, то получим ее значение U₀ умножив Е на число Авогадро N_А.. U₀=EN= i/2кТN_А;. U₀=i/2RТ где R=кN_А/

В общем случаем I=n_пост+n_вр+2n_кол

n_кол берется удвоенным,т.к. колеб-е движ-е связано с наличием кин-ой и пот-ой энергии. Для молекулы с жесткой связью между атомами I-совпадает с числом степеней свободы мол-л.

из последней фор-лы видим,что вн. энергия газа выражается через число степеней свободы мол-л i и абсолютную температуру газа Т, т.е. вн. энергия данного кол-ва газа зависит только от его тем-ры Т ине зависит от его объема и давления.

Дата добавления: 2014-01-07