Termodinamik, bir maddenin veya belirli bir ortamın hacmi boyunca termal enerjiyi ve dağılımının ilkelerini inceleyen bir fizik dalıdır. Bu disiplin, bazı genel evrensel ilkelere dayanmaktadır ve diğer birçok bilimin deneyimini kullanır. Termodinamik denge, bu bilimsel bilgi alanının temel taşıdır.
Canlı organizmaların en önemli ve belki de en spesifik özelliklerinden biri, enerjiyi dönüştürme ve onu çok çeşitli biçimlerde depolama konusundaki benzersiz yetenekleridir. Termodinamik denge, herhangi bir dış faktörün etkisi olmaksızın parametrelerinin ve özelliklerinin zamanla değişemeyeceği bir sistemin halidir.
Yani: bir veya daha fazla fiziksel nesneden oluşan teorik olarak yalıtılmış bir fiziksel sistem, süresiz olarak bir denge durumunda kalabilir. Termodinamik denge bozulursa, herhangi bir sistem geri dönme eğiliminde olacaktır.kendi başına istikrarlı durumuna. Bu, hem hayatımızda hem de doğada çok fazla şeyin üzerine inşa edildiği fiziğin temel ilkelerinden biridir.
Termodinamik dengeyi hayal etmenin en kolay yolu, çok izole bir sistem olan sıcak çaylı bir termos gibi doğal bir insan özelliği örneğidir. Tabii ki maddenin herhangi bir noktasındaki sıcaklık (bu durumda çay) aynı olacaktır. Ancak bir termosun içine bir buz küpü atarsanız, sıvının farklı kısımlarında sıcaklık farkı olacağından termodinamik denge anında bozulur.
Bu durumda, hacim boyunca termal rejimin tekdüzeliği kurulana kadar, daha yüksek sıcaklıktaki bir bölgeden daha soğuk bölgelere doğru ısı transferi gerçekleşecektir. Bu olduğunda, istikrar geri yüklenecektir. Ölçeği ve içerdiği nesnelerin sayısından bağımsız olarak herhangi bir termodinamik sistem bu şekilde çalışır.
Sistemin tüm noktalarında aynı sıcaklık indeksi olan dengenin ana koşulu, özellikle canlı organizmalar için önemlidir. Tüm biyolojik nesneler, normal yaşamı sürdürmek için düzenli bir enerji kaynağı gerektirir. Tüm biyolojik süreçler ayrıca kararlı ısı aktarımına ve düzgün dağılıma ihtiyaç duyar.
Örneğin bitkiler, güneş enerjisini biriktirerek, onu organik maddelerin kimyasal bağlarına dönüştürür.fotosentez. Hayvanların vücudunda her şey tam tersi olur - yiyeceklerle elde edilen organik maddeler enerjiye dönüştürülür. Tüm bu süreçler (hem bitki hem de hayvan dünyalarının temsilcileri için), termodinamik sistemin ilkelerine sıkı sıkıya bağlı olarak gerçekleşir.
Termodinamiğin temel kavramları evrenseldir ve hem canlı biyolojik sistemler hem de cansız doğa için sarsılmazdır. Termodinamiğin ilkeleri, ilgili nesnelerin herhangi bir koleksiyonunun termodinamik sistem olarak adlandırılabileceğini belirtir. Fark sadece nesnelerin ölçeğinde ve sayısındadır. Bu tür sistemlere örnek olarak vücudumuzun hücreleri, kalp veya diğer iç organlar verilebilir. Bütün organizma aynı zamanda bir anlamda termodinamik bir sistemdir. Biyosfer, okyanuslar gibi devasa nesneler bile bu kategoriye girer. Ve aynı termodinamik denge yasalarına tabidirler.
