Під час довільних фізичних, хімічних чи інших перетворень речовини у замкнених системах сума всіх видів енергії залишається сталою

Базові закони для екології.

Як і для всіх сучасних природничих наук, ними є:

І. Закон збереження маси. Пригадаємо, що у макросвіті, починаючи з молекулярного рівня, цей закон є еквівалентом закону збереження речовини.

У процесах життєдіяльності, які супроводжуються найрізноманітнішими хімічними реакціями, маса початкових і кінцевих речовин однакова, кількість атомів хімічних елементів залишається сталою.

Порушення цього твердження було відкрито наприкінці ХІХ ст.. французьким фізиком Анрі Беккерелем у формі радіоактивного розпаду ядер важких металів. Під час викидання зарядженої частинки ядро одного елемента перетворюється на ядро іншого. Але якщо врахувати масу всіх продуктів розпаду ядра (включаючи фотони), то й у цьому випадку виконуватиметься закон збереження маси.

Отже, природна або штучна радіоактивність є єдиним явищем в екосистемах Землі, в якому порушується закон збереження кількості речовини(тобто, незмінності набору атомів хімічних елементів).

Усі інші процеси що протікають в живому організмі – живлення, розмноження, розклад тощо – підпорядковуються цьому закону.

ІІ. Закон збереження енергії.

Енергія (одиниці вимірювання – джоуль)є найуніверсальнішою характеристикою інтенсивності:

руху (кінетична – Е_к) та взаємодії (потенціальна Е_п) всіх форм матерії.

Різні види руху та взаємодії характеризуються різними видами енергії (пригадайте, які ви знаєте?) – (механічна, хімічна, електрична, ядерна, промениста тощо).

Значить, для будь-яких процесів, що протікають в живій чи неживій природі, без порушень чи винятків виконується закон збереження енергії:

Потрібно наголосити, що це беззастережно виконується лише для замкнених систем, до яких не належать ні живі організми, ні Земля. (Чому?)

А тому, що живі істоти та цілі екосистеми не можуть існувати без обміну енергією та речовиною з довкіллям, Вони є так званими відкритими системами.

Для них цей закон модифіковано (вволиться поняття “нагрівання” – тобто зміни внутрішньої енергії U і “роботи” А:

Закон: Якщо довільний об’єкт чи система отримає ззовні чи виділить у собі внаслідок хімічних чи ядерних реакцій енергію Е (або кількість теплоти Q), то вона завжди дорівнюватиме сумі зміни Δ U внутрішньої енергії цього об’єкта (чи системи) і виконаної ним роботи А:

Дата добавления: 2013-12-14