La thermodynamique est une branche de la physique qui étudie l'énergie thermique et les principes de sa distribution dans le volume d'une substance ou d'un certain milieu. Cette discipline est basée sur des principes généraux universels et utilise l'expérience de nombreuses autres sciences. L'équilibre thermodynamique est la pierre angulaire de ce domaine de la connaissance scientifique.
L'une des propriétés les plus importantes et peut-être la plus spécifique des organismes vivants est leur capacité unique à convertir l'énergie et à la stocker sous une grande variété de formes. L'équilibre thermodynamique est un état d'un système dans lequel ses paramètres et ses caractéristiques ne peuvent pas changer dans le temps sans l'influence de facteurs externes.
C'est-à-dire: un système physique théoriquement isolé, composé d'un ou plusieurs objets physiques, peut rester indéfiniment dans un état d'équilibre. Si l'équilibre thermodynamique est perturbé, tout système aura tendance à revenir àà son état stable par lui-même. C'est l'un des principes fondamentaux de la physique, sur lequel trop de choses sont construites à la fois dans notre vie et dans la nature.
La façon la plus simple d'imaginer l'équilibre thermodynamique est de prendre l'exemple d'un attribut humain aussi naturel qu'un thermos avec du thé chaud, qui est ce système très isolé. Bien sûr, la température en tout point de la substance (dans ce cas, le thé) sera la même. Mais si vous déposez un glaçon dans un thermos, l'équilibre thermodynamique sera instantanément perturbé, car il y aura une différence de température dans différentes parties du liquide.
Dans ce cas, le transfert de chaleur se produira d'une région de température plus élevée vers des zones plus froides, jusqu'à ce que l'uniformité du régime thermique soit établie dans tout le volume. Lorsque cela se produit, la stabilité sera restaurée. C'est ainsi que fonctionne tout système thermodynamique, quelle que soit son échelle et le nombre d'objets qui le composent.
La principale condition d'équilibre, qui est le même indice de température à tous les points du système, est particulièrement importante pour les organismes vivants. Tous les objets biologiques ont besoin d'un apport régulier d'énergie pour maintenir une vie normale. Tous les processus biologiques ont également besoin d'un transfert de chaleur stable et d'une distribution uniforme.
Par exemple, les plantes, accumulant l'énergie solaire, la convertissent en liaisons chimiques de substances organiques à traversphotosynthèse. Dans le corps des animaux, tout se passe exactement à l'opposé - les substances organiques obtenues avec de la nourriture sont converties en énergie. Tous ces processus (pour les représentants des mondes végétal et animal) se déroulent en stricte conformité avec les principes du système thermodynamique.
Les concepts de base de la thermodynamique sont universels et inébranlables pour les systèmes biologiques vivants et la nature inanimée. Les principes de la thermodynamique stipulent que toute collection d'objets liés peut être appelée un système thermodynamique. La différence réside uniquement dans l'échelle et le nombre d'objets. Des exemples de tels systèmes sont les cellules de notre corps, le cœur ou d'autres organes internes. L'organisme entier est aussi en quelque sorte un système thermodynamique. Même des objets aussi gigantesques que la biosphère, les océans appartiennent aussi à cette catégorie. Et ils sont soumis aux mêmes lois d'équilibre thermodynamique.
