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熱力学の第二の法則は、膜全体の物質を拡散させるのにどのように役立ちますか?

孤立したシステムのエントロピー(障害)が常に時間とともに増加すると述べている熱力学の第2法則は、膜全体の拡散を説明する上で重要な役割を果たします。方法は次のとおりです。

1。濃度勾配とエントロピー:

*濃度勾配はエントロピーの低い状態を表します 。 濃度が高い膜の側面にある分子はより秩序化されますが、濃度が低い側の分子はより分散しています。

*拡散はエントロピーを増加させる傾向があります 高濃度の領域から低濃度の領域に分子を移動することにより。これにより、より均等に分布している、順序の少ない状態が作成されます。

2。自発的な動き:

*第二法則は、プロセスがシステム全体のエントロピーの増加につながる場合、プロセスが自発的に発生することを決定します。

*膜を横切る拡散は、エントロピーの増加をもたらすため、自発的なプロセスです。 分子はより乱れ、システム全体がよりランダムになります。

3。自由エネルギー:

*第2の法則は、自由エネルギーの観点から表現できます。これは、機能するために利用できるエネルギーです。 システムは自発的に自由エネルギーの状態に向かって移動します。

*拡散では、濃度勾配が消散するとシステムの自由エネルギーが減少し、プロセスが好ましいものになります。

4。膜と障壁:

*膜は拡散の障壁として作用する可能性がありますが、完全に防ぐことはできません。

* 2番目の法則はまだ適用されますが、拡散速度は膜透過性、分子のサイズ、濃度勾配の大きさなどの要因の影響を受けます。

要約:

エントロピーの増加に向けてシステムを駆動することにより、熱力学の第2の法則は、膜を横切る拡散が自然発生する理由を説明しています。 高濃度の領域から低濃度への分子の動きを支持し、より多くの障害でエネルギーの低い状態をもたらします。

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