Κατά τη διάρκεια της φωτεινής ενέργειας φωτοσύνθεσης σε χημικούς δεσμούς, τι συμβαίνει επίσης σύμφωνα με τις προβλέψεις της θερμοδυναμικής του δεύτερου νόμου;
Ο δεύτερος νόμος της θερμοδυναμικής
Ο δεύτερος νόμος της θερμοδυναμικής δηλώνει ότι σε οποιοδήποτε απομονωμένο σύστημα, η συνολική εντροπία (μέτρο διαταραχής ή τυχαιότητας) αυξάνεται πάντοτε με την πάροδο του χρόνου. Με απλούστερους όρους, τα πράγματα τείνουν να γίνονται πιο χαοτικά και λιγότερο οργανωμένα.
φωτοσύνθεση και ο δεύτερος νόμος
Η φωτοσύνθεση φαίνεται να παραβιάζει τον δεύτερο νόμο, επειδή παίρνει χαμηλής εντροπίας, αποδιοργανωμένα μόρια (CO2 και H2O) και τα μετατρέπει σε οργανωμένα μόρια υψηλής εντροιότητας (σάκχαρα). Αυτό φαίνεται να δημιουργεί τάξη από το χάος, το οποίο δεν πρέπει να είναι εφικτό σύμφωνα με τον δεύτερο νόμο.
το catch
Το κλειδί είναι ότι η φωτοσύνθεση δεν είναι ένα απομονωμένο σύστημα. Βασίζεται σε μια σταθερή είσοδο ενέργειας από τον ήλιο. Αυτή η εισροή ενέργειας τροφοδοτεί τη διαδικασία, επιτρέποντας στο σύστημα να μειώσει την εντροπία του (αύξηση της σειράς) εντός του εργοστασίου, αλλά έχει ως αποτέλεσμα μια καθαρή αύξηση της εντροπίας Για ολόκληρο το σύστημα (περιβάλλον Sun + Plant +).
Εδώ λειτουργεί:
1. ηλιακό φως (υψηλή εντροπία): Ο ήλιος εκπέμπει φωτόνια υψηλής ενέργειας (διαταραχή).
2. φωτοσύνθεση (κάτω εντροπία): Το φυτό συλλαμβάνει μερικά από αυτά τα ηλιακά στοιχεία και το χρησιμοποιεί για να δημιουργήσει οργανωμένα μόρια όπως η γλυκόζη. Αυτό μειώνει την εντροπία μέσα στο φυτό.
3. απελευθέρωση θερμότητας (αυξημένη εντροπία): Ωστόσο, δεν καταγράφεται όλη η ενέργεια του ηλιακού φωτός. Μερικοί χάνουν ως θερμότητα (υπέρυθρη ακτινοβολία), η οποία αυξάνει την εντροπία του περιβάλλοντος.
4. Συνολική αύξηση της εντροπίας: Το καθαρό αποτέλεσμα είναι ότι η συνολική εντροπία του συστήματος Sun + Plant + Environment αυξάνεται, εκπληρώνοντας τον δεύτερο νόμο.
Εν ολίγοις: Η φωτοσύνθεση είναι μια εξαιρετικά οργανωμένη διαδικασία που φαίνεται να μειώνει την εντροπία, αλλά το κάνει μόνο χρησιμοποιώντας μια τεράστια εισροή ενέργειας υψηλής εντροπίας από τον ήλιο. Το καθαρό αποτέλεσμα είναι μια συνολική αύξηση της εντροπίας, καθιστώντας τη σύμφωνη με τον δεύτερο νόμο.
