ο λόγος επιφάνειας προς όγκο ή SA: V, είναι η ποσότητα επιφάνειας ενός οργανισμού διαιρούμενη με τον όγκο του.
Ας υποθέσουμε ότι είστε σφαιρικό κελί.
Το SA σας: V είναι σημαντικό επειδή εξαρτάστε από τη διάχυση μέσω του κυτταρικού τοίχου σας για να αποκτήσετε οξυγόνο, νερό και τρόφιμα και να απαλλαγείτε από διοξείδιο του άνθρακα και απόβλητα.
Ας υπολογίσουμε την SA: V για τρία μεγέθη κυψελών.
r = 1 mm:
r = 2 mm:
r = 3 mm:
Ο λόγος επιφάνειας προς όγκο μειώνεται καθώς μεγαλώνετε.
Τώρα ας υποθέσουμε ότι τα θρεπτικά συστατικά μπορούν να διαχέονται στο κύτταρο σας με ταχύτητα 0,05 mm / min. Σε 10 λεπτά θα φθάσουν σε απόσταση 0,5 mm στο κέντρο. Ποιο τμήμα του κελύφού σας θα εξακολουθεί να μην είναι καλυμμένο μετά από 10 λεπτά;
r = 1 mm
r = 2 mm
r = 3 mm
Όσο μεγαλύτερος παίρνετε, τόσο περισσότερο χρειάζεται τα θρεπτικά συστατικά να φτάσουν στο εσωτερικό σας.
Πέρα από ένα ορισμένο όριο, τα αρκετά θρεπτικά συστατικά δεν θα είναι σε θέση να διασχίσουν τη μεμβράνη αρκετά γρήγορα για να ικανοποιήσουν τον αυξημένο όγκο.
Θα πρέπει να σταματήσετε να μεγαλώνετε αν θέλετε να επιβιώσετε.
Ποιος είναι ο λόγος επιφάνειας προς όγκο;
Η αναλογία επιφάνειας προς όγκο ή SA: V, είναι η ποσότητα επιφάνειας ενός οργανισμού διαιρούμενη με τον όγκο του. Ας υποθέσουμε ότι είστε σφαιρικό κελί. Στη συνέχεια, "SA" = 4πr ^ 2 και V = 4 / 3πr ^ 3 και ("SA") / "V" = (ακυρώστε (4πr²)) / Αυτό λέει ότι το μεγαλύτερο που παίρνετε (r αυξάνεται), τόσο μικρότερη επιφάνεια έχετε για το μέγεθός σας. Αυτό είναι σημαντικό εάν εξαρτάστε από τη διάχυση μέσω του κυτταρικού τοίχου σας για να αποκτήσετε οξυγόνο, νερό και τρόφιμα και να απαλλαγείτε από διοξείδιο του άνθρακα και απόβλητα. Καθώς μεγαλώνετε, γίνεται πιο δύσκολη η διάχυση των ουσιών από
Ποιος είναι ο λόγος επιφάνειας προς όγκο μιας σφαίρας;
Ο λόγος επιφάνειας προς όγκο μιας σφαίρας ισούται με 3 / r, όπου r είναι η ακτίνα της σφαίρας. Η επιφάνεια της σφαίρας με ακτίνα r ισούται με 4pir ^ 2. Ο όγκος αυτής της σφαίρας είναι 4 / 3pir ^ 3. Ο λόγος της επιφάνειας προς τον όγκο, επομένως, ισούται προς (4pir ^ 2) / (4/3pir ^ 3) = 4 (3/4) (pi / pi) (r ^ 2 / r ^ 3)
Ο Άρης έχει μέση θερμοκρασία επιφάνειας περίπου 200K. Ο Πλούτωνας έχει μέση θερμοκρασία επιφάνειας περίπου 40K. Ποιος πλανήτης εκπέμπει περισσότερη ενέργεια ανά τετραγωνικό μέτρο επιφάνειας ανά δευτερόλεπτο; Με έναν παράγοντα πόσο;
Ο Άρης εκπέμπει 625 φορές περισσότερη ενέργεια ανά μονάδα επιφάνειας από ό, τι ο Πλούτωνας. Είναι προφανές ότι ένα θερμότερο αντικείμενο θα εκπέμπει περισσότερη ακτινοβολία μαύρου σώματος. Έτσι, γνωρίζουμε ήδη ότι ο Άρης θα εκπέμψει περισσότερη ενέργεια από τον Πλούτωνα. Το μόνο ερώτημα είναι πόσο. Αυτό το πρόβλημα απαιτεί την αξιολόγηση της ενέργειας της ακτινοβολίας του μαύρου σώματος που εκπέμπεται και από τους δύο πλανήτες. Αυτή η ενέργεια περιγράφεται ως μια συνάρτηση της θερμοκρασίας και της συχνότητας που εκπέμπεται: 1) (1) (2) (2) (2) (2) Η ενσωμάτωση πάνω από τη συχνότητα δίνει τη συνολική ισχύ ανά μονάδα επιφάνει