เดลต้า จี

คุณต้องใช้พลังงานมากแค่ไหนในการทำบางสิ่งให้เสร็จ

ทำไมบางสิ่งที่เราทำดูเหมือนง่ายในขณะที่บางอย่างดูเหมือนยาก? ฉันไม่ได้หมายความว่าการวิ่งมาราธอนฟังดูยากกว่าการเดินไปที่ร้านหัวมุม — ค่อนข้างชัดเจน แต่ทำไมงานที่ใช้พลังงานเท่ากันถึงรู้สึกแตกต่าง ทำไมงานบางอย่างถึงดูยากขึ้นมาก? เป็นไปได้ไหมที่จะทำให้งานที่ท้าทายมากขึ้นง่ายขึ้น? บางทีถ้าเรานึกถึง Delta G.

ทำไมต้องเดลต้า G?

หลายคนถามฉันเกี่ยวกับความสำคัญของ “Delta G” ในฐานะนักชีวเคมี เรื่องราวสมเหตุสมผล แต่ฉันเห็นว่ามันอาจต้องการคำอธิบาย ในฐานะนักเรียน แล้วต่อมาก็เป็นครู ฉันชอบใช้การเปรียบเทียบเพื่ออธิบายแนวคิดใหม่ๆ อยู่เสมอ เมื่อเรียนรู้ (หรือสอน) กระบวนการทางชีวเคมีที่ซับซ้อน ฉันจะพูดว่า “มันเหมือนกับเวลาที่ผู้คน…” เดลต้า G เป็นครั้งแรกที่ฉันทำสิ่งนี้แบบย้อนกลับเล็กน้อย หลายท่านทราบดีว่า ฉันได้พูดถึงสุขภาพและประสิทธิภาพการทำงานมาระยะหนึ่งแล้ว และฉันยังคงใช้การเปรียบเทียบเป็นวิธีการสื่อสารที่ฉันชอบ แม้ว่าฉันจะไม่ได้ตั้งใจใช้แนวคิดง่ายๆ และทำให้มันซับซ้อนขึ้นมากโดยเปรียบกับบางสิ่งที่เข้าใจยาก แต่ฉันก็ชอบแนวคิดเรื่อง "พลังงานฟรี" มาโดยตลอด ทั้งในฐานะนักชีวเคมีและในฐานะกูรูด้านการผลิตด้วย

เดลต้า G คืออะไร?

ในอุณหพลศาสตร์ มีแนวคิดที่เรียกว่าการเปลี่ยนแปลงพลังงานโดยอิสระของกิ๊บส์ การเปลี่ยนแปลงพลังงานอิสระของ Gibbs เป็นตัวเลขที่บอกเราว่าระบบสามารถเปลี่ยนพลังงานให้เป็นงานได้มากน้อยเพียงใด ตัวอย่างเช่น พิจารณาลูกโป่งที่ไม่พอง ลูกโป่งนี้สามารถ "ทำงาน" ได้มากแค่ไหน? แทบจะไม่ได้. แต่ถ้าเราเป่าลูกโป่ง มันจะเปลี่ยนจากทรงแบนเป็นทรงลูกโป่งพองลมที่เรารู้จักกัน พลังงานฟรี Gibbs บอกเราว่าเราสามารถใช้พลังงานได้เท่าไรเนื่องจากบอลลูนรูปแบบใหม่ ในกรณีนี้ การทำงาน หมายความว่าถ้าเราปล่อยลูกโป่งไป ลูกโป่งจะกระพือออกไป หรือบางทีถ้าเราระเบิดลูกโป่งก็จะเกิดเสียงดัง การเปลี่ยนแปลงพลังงานของ Gibbs ระหว่างแบนและบอลลูนที่พองออกเรียกว่าการเปลี่ยนแปลงพลังงานอิสระของ Gibbs, Delta G หรือ ΔG เดลต้าเป็นอักษรตัวที่สี่ของอักษรกรีกและมักใช้ในทางวิทยาศาสตร์เพื่อบันทึกการเปลี่ยนแปลง

ΔG = ΔH — TΔS

เหตุผลเดียวที่ยกเรื่องนี้ขึ้นมาคือต้องการชี้ให้เห็นว่าอุณหภูมิ (T) ส่งผลต่อการเปลี่ยนแปลงของพลังงาน

มนุษย์มีความซับซ้อนมากกว่าบอลลูน เราจึงไม่สามารถใช้กฎของอุณหพลศาสตร์หรือเดลต้า G กับอารมณ์ของเราได้โดยตรง แต่เราสามารถทำการเปรียบเทียบที่น่าสนใจได้อีกมากมาย มาดูกันว่าเราจะทำให้เรื่องนี้สนุกและใช้มันกับความรู้สึก สุขภาพของเรา และบางทีอาจทำให้เรามีประสิทธิผลมากขึ้นหรือไม่

ปฏิกิริยาที่เกิดขึ้นเองและไม่เกิดขึ้นเอง

ปฏิกิริยาที่เกิดขึ้นเองทุกวัน ตามที่กล่าวไว้ข้างต้น อุณหภูมิมีอิทธิพลต่อกระบวนการนี้ ดังนั้น มาดูอุณหภูมิห้องโดยเฉลี่ยกัน น้ำแข็งจะละลายเอง เป็นตัวอย่างที่สมบูรณ์แบบของปฏิกิริยาทางร่างกายที่เกิดขึ้นเอง ตอนนี้เรามาเปลี่ยนอุณหภูมิกันดีกว่า เมื่ออุณหภูมิภายนอกอยู่ที่ -10 °C น้ำจะแข็งตัวโดยธรรมชาติ กระบวนการบางอย่างไม่ได้รับผลกระทบจากอุณหภูมิ ตัวอย่างเช่น สารกัมมันตภาพรังสีบางชนิดจะสลายตัวโดยไม่คำนึงถึงอุณหภูมิ

คนทำเป็นธรรมชาติหรือไม่? แน่นอนในสภาพที่เหมาะสม เช่นเดียวกับน้ำจะแข็งตัวหรือน้ำแข็งจะละลายขึ้นอยู่กับอุณหภูมิ ผู้คนจะตอบสนองอย่างเป็นธรรมชาติหากเงื่อนไขถูกต้อง ลองนึกถึงสิ่งนี้: คุณนอนอยู่บนโซฟาในผ้าห่มอุ่น ๆ ดูหนัง เนื้อเรื่องของภาพยนตร์กำลังจะคลี่คลายลงอย่างสมบูรณ์ และคุณรู้สึกได้ถึงสีสันเพียงเล็กน้อย คุณต้องฉี่ นี้จะทำให้คุณกระโดดขึ้นและวิ่งไปห้องน้ำ? ไม่น่าจะใช่ ลองจินตนาการว่าคุณกำลังอ่านนวนิยายเรื่องล่าสุดของสตีเฟน คิง บ้านของคุณเงียบสงบและไฟก็สลัว สัตว์ประหลาดในหนังสือแอบอยู่ข้างหลังฮีโร่ - คุณเครียดมาก ทันใดนั้นคู่ของคุณที่ซ่อนตัวอยู่หลังโซฟาก็กระโดดออกมา หยิกคุณแล้วร้องว่า “BOO” โอกาสที่คุณจะกระโดดขึ้นและวิ่งหนีโดยธรรมชาติในสภาวะเหล่านั้น! เช่นเดียวกับอุณหภูมิที่ส่งผลต่อความเป็นธรรมชาติของปฏิกิริยาบางอย่าง สถานการณ์ของคุณก็จะส่งผลต่อการตอบสนองที่เกิดขึ้นเองเช่นกัน และในทำนองเดียวกัน อุณหภูมิไม่ได้ส่งผลต่อปฏิกิริยาทั้งหมด มีบางสถานการณ์ที่เรามักจะทำเช่นเดียวกัน ฉันอาจจะเหนื่อย ตื่นเต้น หมดแรง หรือแม้แต่ป่วย แต่ถ้ามีคนพูดว่า “ไป Disney World กันเถอะ” ฉันยอม!

ปฏิกิริยาที่ไม่เกิดขึ้นเองนั้นตรงกันข้ามกับปฏิกิริยาที่เกิดขึ้นเอง - เป็นปฏิกิริยาที่ "ต้องการความช่วยเหลือ" ที่จะเกิดขึ้น เราได้พูดคุยกันว่าอุณหภูมิส่งผลต่อความเป็นธรรมชาติของปฏิกิริยาบางอย่างอย่างไร แต่ยังมีวิธีอื่นๆ ในการกระตุ้นให้เกิดปฏิกิริยา ในทำนองเดียวกัน เราได้เห็นว่าปฏิกิริยาของมนุษย์สามารถเกิดขึ้นเองได้อย่างไร ในขณะที่ปฏิกิริยาบางอย่างของเราต้องการความช่วยเหลืออย่างมาก มีวิธีอื่นในการกระตุ้นปฏิกิริยาหรือไม่?

ตัวเร่งปฏิกิริยา

ในทางเคมี ตัวเร่งปฏิกิริยาเป็นสิ่งที่น่าสนใจ ตัวเร่งปฏิกิริยาทำให้ปฏิกิริยาเกิดขึ้นเร็วขึ้น พวกเขาไม่ได้เปลี่ยนพลังงานอิสระ แต่พวกเขาเปลี่ยนกระบวนการเอง ทำให้พวกเขาเกิดขึ้นอย่างรวดเร็ว การเปรียบเทียบของมนุษย์นั้นแข็งแกร่งที่สุดในแง่นี้ ลองนึกถึงตัวอย่างด้านบนที่คุณอ่านเรื่องเขย่าขวัญ ลักษณะที่น่ากลัวของหนังสือและคู่ของคุณที่ซ่อนอยู่หลังโซฟาเป็นตัวกระตุ้นที่ทำให้คุณกระโดด คุณจะมีปฏิกิริยาแบบเดียวกันนี้หรือไม่หากคุณกำลังอ่านหนังสือตลก จะเป็นอย่างไรถ้าคุณเห็นคู่ของคุณเดินมาหาคุณแทนที่จะกระโดดจากด้านหลังแล้วตะโกน BOO ตัวเร่งปฏิกิริยามีแนวโน้มที่จะทำงานในปฏิกิริยาของคุณ

ในวิชาเคมี เราจงใจเพิ่มตัวเร่งปฏิกิริยาลงในปฏิกิริยาเพื่อวัตถุประสงค์เฉพาะ เราสามารถทำเช่นเดียวกันเพื่อปรับปรุงสุขภาพของเราได้หรือไม่? ทำให้เรามีประสิทธิผลมากขึ้นหรือมีความสุขมากขึ้น? คำตอบคือใช่ เราสามารถพิจารณาทุกสิ่งที่เราทำเพื่อให้ตัวเร่งปฏิกิริยาง่ายขึ้นในแง่นี้

ใช้พลังงานเท่าไรในการเดินขึ้นบันไดจากล็อบบี้ไปยังอพาร์ตเมนต์ของคุณ? แล้วถ้าขึ้นบันไดทุกวันเป็นเวลาหนึ่งเดือนล่ะ? ไม่ต้องสงสัยเลยว่าวันสุดท้ายจะรู้สึกง่ายกว่าตอนที่คุณเริ่ม ถึงกระนั้นก็ใช้พลังงานในปริมาณเท่าเดิมเมื่อถึงสิ้นเดือนเหมือนตอนแรก มันแค่รู้สึกจัดการได้มากขึ้น นั่นคือผลของตัวเร่งปฏิกิริยา — จำไว้ว่า ในทางเคมี ตัวเร่งปฏิกิริยาไม่ได้เปลี่ยนพลังงานอิสระ พวกเขาเปลี่ยนปฏิกิริยา

สิ่งที่คาดหวังจาก Delta G?

เหตุใดจึงเรียกสถานที่นี้ว่า Delta G เป็นเพราะฉันเป็น geek ฉันชอบแนวคิดเรื่องพลังงานอิสระ และฉันชอบใช้การเปรียบเทียบเพื่ออธิบายสิ่งต่างๆ แต่ฉันต้องการที่จะใช้เวลานี้ต่อไป Delta G ไม่ใช่บล็อกวิทยาศาสตร์ ดังนั้น "G" จึงไม่จำเป็นต้องอ้างถึงพลังงานฟรีของ Gibbs Delta G คือช่องว่างระหว่างจุดที่เราอยู่ในปัจจุบันกับจุดที่เราจำเป็นต้องอยู่เพื่อให้รู้สึกเยี่ยม! Delta Great แปลก ๆ

Delta G จะมุ่งเน้นไปที่การมีสุขภาพที่ดี แรงจูงใจ และประสิทธิภาพการทำงาน โดยมีเรื่องราวความสำเร็จและความล้มเหลวส่วนตัวเข้ามาเกี่ยวข้อง เราจะพูดถึงกลเม็ดเคล็ดลับหรือ Catalysts ที่ทำให้สิ่งต่างๆ ง่ายขึ้น แน่นอน คุณจะพบบทวิจารณ์หนังสือและซอฟต์แวร์ตราบเท่าที่หนังสือและชุดซอฟต์แวร์เกี่ยวข้องกับสุขภาพ แรงจูงใจ หรือประสิทธิภาพการทำงาน

เดลต้า G เป็นสถานที่สำหรับ geeks และ non-geeks โปรดเข้าร่วมภารกิจนี้กับฉันเพื่อเติมเต็มช่องว่างจากที่นี่ไปสู่ความรู้สึกที่ยิ่งใหญ่ มาเริ่มกันเลยดีกว่า

หากคุณต้องการดูเพิ่มเติมเกี่ยวกับวิธีที่ Delta G สามารถทำให้สิ่งต่างๆ ง่ายขึ้นคลิกที่นี่เพื่อติดตามฉันและรับการแจ้งเตือนทุกครั้งที่ฉันโพสต์