• Home
  • Kemi
  • Astronomien
  • Energi
  • Naturen
  • Biologi
  • Fysik
  • Elektronik
  •  Science >> Vetenskap >  >> Energi
    Hur relaterar den andra lagen om termodynamik till hur energi överförs genom livsmedelskedjan?
    Den andra lagen i termodynamik säger att i alla stängda system ökar den totala entropin (störningen) alltid med tiden. Detta innebär att med varje energipransformation förloras viss energi som oanvändbar värme. Denna princip hänför sig direkt till flödet av energi genom livsmedelskedjor på följande sätt:

    1. Energiförlust på varje trofisk nivå:

    * När en organisme förbrukar en annan får den inte all energi från bytet. En betydande del går förlorad som värme under metabolism, rörelse och andra livsprocesser.

    * Denna förlust av energi innebär att varje successiv trofisk nivå i en livsmedelskedja har mindre energi tillgänglig än föregående nivå.

    * Det är därför matkedjor vanligtvis bara har 4-5 nivåer:det finns helt enkelt inte tillräckligt med energi för att stödja en längre kedja.

    2. Energipyramid:

    * Begreppet energiförlust på varje trofisk nivå visualiseras i en energipyramid.

    * Basen för pyramiden (producenter) har den största mängden energi, medan toppen (Apex Predators) har minst.

    * Denna pyramid visar den minskande mängden energi som är tillgänglig på varje trofisk nivå, vilket illustrerar den andra lagen om termodynamik i aktion.

    3. Effektivitet av energiöverföring:

    * Effektiviteten för energiöverföring mellan trofiska nivåer är vanligtvis cirka 10%, vilket innebär att endast cirka 10% av energin från en nivå överförs till nästa.

    * Denna låga effektivitet är en direkt följd av den andra lagen om termodynamik, eftersom en stor del av energi går förlorad som värme.

    4. Gränser för biomassa:

    * Den tillgängliga energin för att stödja biomassa på varje trofisk nivå begränsas av energiförlusten på föregående nivå.

    * Detta innebär att det alltid kommer att finnas mindre biomassa vid högre trofiska nivåer jämfört med lägre nivåer.

    I huvudsak förklarar den andra lagen om termodynamik varför livsmedelskedjor är begränsade i längd och varför det finns en minskande mängd energi och biomassa på högre trofiska nivåer.

    Det belyser den grundläggande principen att energitransformationer i sig är ineffektiva och att viss energi alltid går förlorad som värme, vilket leder till en gradvis minskning av tillgänglig energi när den rör sig upp i livsmedelskedjan.

    © Vetenskap https://sv.scienceaq.com