Гиббс энергиясы. Гельмгольц энергиясы

Химиялық жүйелердегі энтальпиялық және энтропиялық факторлардың арасындағы айырма химиялық процестердің белгілі бір бағытта жүру қабылетін анықтауға мүмкіндік береді.

∆G = ∆Н - Т∆S

Егер:

ал ∆G>О болса, реакцияның жүруі мүмкін емес.

G = Н – ТS шамасы Гиббс энергиясы деп аталады, бұрын изобарлы изотермиялық потенциал деп аталған, ал медицинада еркін энергия деп аталады, негізінде тұрақты қысымдағы еркін энергия деп атау керек. Себебі химиялық термодинамикада еркін энергия болып Гельмгольц энергиясы Ғ немесе изохорлы изотермиялық потенциал есептеледі:

Ғ = U - ТS

Бұл энергия тұрақты көлемде жүретін процестерді сипаттайды, оның Гиббс энергиясынан рV мөлшеріне айырмашылығы бар:

 G = Ғ + рV

 G - тұрақты қысымдағы еркін энергия.

Ғ - тұрақты көлемдегі еркін энергия.

Тұрақты қысым мен температурада жүретін химиялық процестердің еркін энергиясының өзгерісі ∆G бастапқы заттар мен түзілген өнімдердің құрамына және күйіне тәуелді болады, бірақ процестің жүру әдісіне байланысты болмайды және мына теңдеу бойынша есептеледі:

∆G = ∑ ∆G т.з. – ∑ ∆G б.з.

Тұрақты температура мен қысымда (немесе көлемде) Гиббс энергиясы (немесе Гельмгольц энергиясы) теріс мәнге ие болатын процестер, яғни жүйе сыртқы күштерге қарсы жұмыс жасай алатын процестер ғана өз бетінше жүруі мүмкін.

Адам организмі барлық тipi организм сияқты ашық термодинамикалық жүйе қатарына жатып, термодинамиканың I- және II- заңына бағынады.

Адам организмі тіршілік ету үшін энергияның мөлшерін 55-60% көмірсулармен, 20-25% майлармен, 15-20% ақуыздармен қамтамасыз етеді.

Диетологтардың есептерінің ғылыми негізінде термодинамиканың I заңы жатады.

Адам организміне тамақпен күрделі үлкен молекулалы заттар түседі. Бұл заттардың құрамындағы химиялық байланыс көбінесе әлсіз, энтропиясының мәні аз, энтальпия мен Гиббс энергиясының мәні жоғары болады.

Зат алмасу кезінде жүретін химиялық реакцияларға тән нәрсе: сатылық және қабаттасушылық. Tipi организмде көмірсулардың СО2 және Н2О дейін тотығуы жиырмаға жуық бірнеше сатылы реакциялардан тұрады.