top of page

4.1 ТЕПЛОВА ЕНЕРГІЯ ЯК ЕКОЛОГІЧНИЙ ФАКТОР

Традиційно розгляд основних закономірностей дії екологічних чинників розпочнемо з абіотичних, оскільки їх вплив на біо- те екосистеми є краще дослідженим, вони достатньо просто ідентифікуються і вимірюються кількісними методами. У більшості підручників з екології огляд розпочинають з температурного фактору. Проте, сама по собі температура не є екологічним фактором, оскільки з точки зору фізики, температура – фізична величина, яка характеризує кінетичну енергію частинок макроскопічної системи (вільну теплову енергію). Тобто, температура є характеристичною величиною екологічного фактору, а не самими фактором середовища. Безпосередньо, температура характеризує величину теплової енергії середовища – кінетичної енергії хаотичного руху молекул та атомів компонентів середовища.

Відомо, що за емпіричним правилом Вант-Гоффа, швидкість хімічних реакцій пропорційна величині температури реакційної системи. Це пов'язано з впливом кінетичної енергії частинок компонентів, що взаємодіють, на їх реакційну здатність. Таким чином, реакції, які протікають в навколишньому середовищі та біологічних системах обмежені певним діапазоном величини вільної теплової енергії. Для живих організмів таким діапазоном є величина температури, за яких вода існує у рідкому агрегатному стані (за нормального тиску від 0оС до 100оС). Верхній діапазон обмежується тепловою денатурацією білкових молекул, що для більшості живих організмів складає 45-50оС.

Вільна теплова енергія організму визначається динамічною рівновагою двох процесів: теплопродукцією та теплообміном (тепловий баланс).

Теплопродукція – вироблення теплоти в організмі в результаті енергетичних перетворень в живих клітинах. Основними механізмами теплопродукції є екзотермічні хімічні реакції (переважно окислення), осмотичні процеси та механічна робота. Слід пам'ятати, що більшість біохімічних реакцій окислення супроводжується виділенням теплоти.

Процеси утворення теплової енергії під час м’язового скорочення

Теплообмін (теплопередача) – фізичний процес переходу енергії у вигляді певної кількості теплоти від тіла з вищою температурою до тіла з нижчою температурою до настання термодинамічної рівноваги. Отже, якщо температура середовища є вищою, то тіло живого організму буде поглинати теплову енергію. Якщо навпаки – то буде переважати віддача теплової енергії довкіллю. Існує чотири види теплообміну: теплопровідність, конвекція, випромінювання та випаровування.

bottom of page