Biotermodynamika

Anotace

Témata přednášek:

Základní termodynamické pojmy, fenomenologická a mikroskopická interpretace vnitřní energie a entropie. Zákony bilance vícekomponentních chemicky reagujících systémů, tj. bilance hmotnosti - popis chemicky reagujících směsí, bilance hybnosti, vnitřní energie (I. zákon termodynamiky), bilance elektrického a magnetického indukčního toku a bilance entropie (II. zákon termodynamiky).

Souvislost vnitřní struktury systému a jeho fenomenologických vlastností, tj. elasticita, viskoelasticita, difuzivita, tepelná a elektrická vodivost apod.

Důsledky principu minimální produkce entropie na materiálové vlastnosti biologických systémů. Lineární nevratná termodynamika a základy chemické kinetiky a chemické termodynamiky.

Náplň cvičení:

Konkrétní aplikace obecných principů a metod budou probírány formou cvičení:

Enzymová kinetika Michaelise-Mentenove, termodynamika membránového transportu, generace mechanické síly ve svalu-výkon srdečního svalu, pulzační proudění krve v elastických trubicích (tepnách a žilách), model srdečně cévního systému člověka, modely přestavby (remodelace) kostí vlivem výživy a mechanické zátěže.