Презентація Закон збереження енергії. Калорійність.

Закон збереження енергії. Калорійність. Підготувала учениця 6(10)-Б класу. Блинник Єлизавета. Вчитель фізики КУ Сумська гімназія №1 Казбан Т. Л.

Закон збереження енергіїЗакон збереження енергії, у фізиці, принцип, згідно з яким повна енергія замкненої системи зберігається впродовж часу. Енергія не виникає з нічого і не зникає в нікуди, а може лише перетворюватись з однієї форми на іншу. Явища природи звичайно супроводжуються перетворенням одного виду енергії в інший. Перетворення кінетичної енергії в інші види потенціальної енергії і знову в кінетичну можна спостерігати у випадку виконання стрибка спортсмена з жердиною. Спочатку спортсмен набуває деякої величини кінетичної енергії. Взаємодіючи з жердиною, спортсмен поступово перетворює цей запас енергії в енергію пружно деформованої жердини і потенціальну енергію спортсмена відносно Землі. При переході через планку потенціальна енергія спортсмена знову перетворюється на кінетичну. Кожне тіло може мати одночасно і кінетичну, і потенціальну енергію.

Закон збереження Енергії У механіці закон збереження енергії стверджує, що в замкненій системі частинок, повна енергія, що є сумою кінетичної і потенціальної енергії не залежить від часу, тобто є інтегралом руху. Закон збереження енергії справедливий тільки для замкнених систем, тобто за умови відсутності зовнішніх полів чи взаємодій. Сили взаємодії між тілами, для яких виконується закон збереження механічної енергії називаються консервативними силами. Закон збереження механічної енергії не виконується для сил тертя, оскільки за наявності сил тертя відбувається перетворення механічної енергії в теплову. В усіх пристроях, в яких виконується механічна робота, завжди намагаються зменшити сили тертя, які приводять до втрат механічної енергії.

Закон збереження енергії в термодинаміці У термодинаміці закон збереження енергії встановлює співвідношення між внутрішньою енергією тіла, кількістю теплоти, переданою тілу і виконаною роботою. Термодинаміка вивчає здебільшого нерухомі тіла, кінетична і потенціальна енергія яких залишається незмінною. Однак, ці тіла можуть виконувати роботу над іншими тілами, якщо, наприклад, змінювати їхню температуру. Отже, оскільки нагріте тіло може виконувати роботу, воно має певну енергію. Ця енергія отримала назву внутрішньої енергії. З точки зору фізики мікросвіту - фізики атомів і молекул, внутрішня енергія тіла є сумою кінетичних і потенціальних енергії частинок, з яких це тіло складається. Очевидно, що внутрішня енергія залежить від температури тіла. При виконанні механічної роботи, частина енергії втрачається у вигляді тепла, тобто йде на підвищення температури тіла й навколишнього середовища.

Калорі́йність їжі або енергети́чна ці́нність харчови́х проду́ктів Це кількість енергії, яка утворюється при окисненні жирів, білків, вуглеводів, що міститься у продуктах харчування, і витрачається на фізіологічні функції організму. Калорійність — важливий показник харчової цінності продуктів, вимірюється в кілокалоріях (ккал) або в кілоджоулях (к. Дж). Одна кілокалорія дорівнює 4,184 кілоджоуля. Калорії - це кількість тієї енергії, яку ми одержуємо з продуктів і повинні обов`язково утилізувати, тому бо, якщо баланс між надходженням і витратою не буде дотриманий, людина неодмінно почне товстішати.

Обмін речовин та енергії в організмі людини. Між організмом людини і довкіллям постійно відбувається обмін речовин та енергії. Саме ця властивість живого вважається основною, тому що необхідні для життя речовини та енергія надходять із середовища разом із повітрям, їжею, теплом. Основа будь-яких фізіологічних функцій - перетворення речовин та енергії, які відбуваються в клітинах. Поживні речовини, що надходять в організм, надходять до клітин і вступають в хімічні реакції розпаду, обміну, заміщення, сполучення, окиснеиия, відновлення. Ці хімічні перетворення речовин супроводжуються фізичними процесами перетворення енергії. Хімічна енергія сполук після їхнього розпаду може перетворюватися в механічну енергію скорочення м’язів, електричну енергію імпульсів для діяльності нервової системи, променеву енергію теплового випромінювання. Частина звільненої енергії використовується клітинами для утворення власних речовин, необхідних для розмноження, росту, оновлення органел, регенерації тканин тощо. Інша частина енергії перетворюються в тепло, що віддається організмом у навколишнє середовище. Отже, ОБМІН РЕЧОВИН ТА ПЕРЕТВОРЕННЯ ЕНЕРГІЇ - сукупність фізіологічних, хімічних та фізичних перетворень речовин і енергії в організмі з часу їх надходження з навколишнього середовища до виведення продуктів розпаду й тепла.

Різноманітні перетворення енергії в живих клітинах

Які енергетичні та харчові потреби людини?Харчові продукти характеризує їхня харчова та енергетична цінність. Харчова цінність окремого продукту визначається наявністю й співвідношеннями в його складі поживних речовин. Загальна потреба людини в білках, жирах, вуглеводах залежить, у першу чергу, від потреб енергії. Ці енергетичні потреби виражають у кілоджоулях (к. Дж) чи кілокалоріях (1 к. Дж я 0,24 ккал). Основними джерелами енергії для людини є вуглеводи та жири. Організм людини витрачає енергію на забезпечення життєдіяльності в умовах спокою (основний обмін) та на фізичну активність (функціональний обмін). Загальні енергетичні потреби залежать від статі, віку, росту, маси тіла, навантаження на організм тощо. Наприклад, у жінок енергетичні потреби майже на 15% нижчі, ніж у чоловіків.

Поживні речовини Жири — це нерозчинні у воді, але добре розчинні у неполярних розчинниках органічні сполуки,що мають велику енергетичну цінність. Білки — це високомолекулярні полімери, яких у організмі людини зустрічається понад 5-ти млн. Вуглеводи — це найважливіший енергетичний матеріал для клітин.

Поняття про раціональне харчуванняце достатнє в кількісному і якісному відношеннях харчування. Основа раціонального харчування — збалансованисть,тобто оптимальне співвідношення компонентів їжі (амінокислот, поліненасичених жирних кислот, фосфатидів, стеаринів, жирів, цукрів, вітамінів, мін. солей, орг. кислот.) Раціональне харчування забезпечує оптимальне надходження пластичних,енергетичних та регуляторних речовин, необхідних для нормальної життідіяльності організмів. Одноманітне харчування призводить до виключення окремих компонентів збалансованого харчового раціону і порушення обміну речовин. Для людини збалансоване харчування має включати білки, жири та вуглеводи у ваговій пропорції 1:1:4,5 (за даними фахівців США: 10-15% калорій має припадати на білки; не більше 30% - жири, з них не манше 10% насичених; 55-60% - вуглеводи). Це забезпечує нормування добовоє калорійності харчового раціону за рахунок білків: 15% добової калорійності (7,5% - тваринні білки; 1\2 — рослинні). Частка жирів при вказаному співвідношенні становить близько 30% добової калорійності (причому 75-80% - тваринного походження). Енергетична частка вуглеводів при такому співвідношенні має становити 55%.

Загальні норми. Величина основного обміну в спокої (Еосн) у дорослих людей визначається з розрахунку Е = 4,2 к. Дж/кг/год. Так, для юнака віком 20 років, зростом 175 см і масою 70 кг необхідно близько Е= 7060 к. Дж/кг/год на добу (1700 ккал). Величина функціонального обміну за умови розумової діяльності упродовж 12 год з витратами 6,3 к. Дж/кг/год складає близько 5300 к. Дж. Отже, загальні енергетичні витрати енергії (ЕМІ. = Еоси + Ефіл) для юнака віком 20 років становитимуть Е^. = 7060 к. Дж + 5300 к. Дж = 12 360 к. Дж на добу. Величина основного обміну в дітей буде більшою: у віці до 5 років за одну годину на 1 кг маси тіла витрачається близько 14 к. Дж/кг/год, у віці 11-13 років - близько 9 к. Дж/кг/год, у віці 14-15 років - близько 6 к. Дж к. Дж/кг/год. Тоді, наприклад, у школяра віком 13 років, масою 40 кг загальні енергетичні витрати на добу для розумової діяльності будуть складати Ед = 8640 к. Дж/кг/год + 3020 к. Дж/кг/год = близько 11660 к. Дж (2800 ккал). Отже, незважаючи на більшу величину енергетичних витрат основного обміну загальні енергетичні витрати у школяра 13 років будуть меншими через різницю у вазі.

Загальні норми

Дякую за увагу!