Hệ số nhiệt độ Q10 là gì?
Hệ số nhiệt độ Q10 cho biết tốc độ của một quá trình sinh học hay hóa học thay đổi bao nhiêu mỗi khi nhiệt độ tăng thêm 10 °C. Q10 bằng 2 nghĩa là tốc độ tăng gấp đôi khi nhiệt độ tăng 10 độ. Chỉ số này được dùng rộng rãi trong sinh lý học, enzyme học, sinh thái học và hóa học để mô tả mức độ nhạy cảm của tốc độ trao đổi chất, động học enzyme và tốc độ phản ứng đối với nhiệt độ.
Cách dùng máy tính này
Nhập tốc độ phản ứng R1 đo được tại nhiệt độ T1, sau đó nhập tốc độ R2 đo được tại nhiệt độ T2. Nhiệt độ nhập theo độ C. Công cụ sẽ trả về giá trị Q10 cùng với tỉ số tốc độ và chênh lệch nhiệt độ để bạn dễ dàng kiểm tra lại các số liệu đã nhập.
Giải thích công thức
Q10 được định nghĩa như sau:
$$Q_{10} = \left(\dfrac{R_2}{R_1}\right)^{\frac{10}{T_2 - T_1}}$$
Tỉ số \(R_2/R_1\) phản ánh quá trình diễn ra nhanh hơn (hay chậm hơn) bao nhiêu ở nhiệt độ cao hơn, còn số mũ \(10/(T_2-T_1)\) quy đổi mức thay đổi đó về khoảng chuẩn 10 °C. Q10 bằng 1 nghĩa là nhiệt độ không ảnh hưởng gì; phần lớn các quá trình sinh học có Q10 nằm trong khoảng từ 2 đến 3.
Ví dụ minh họa
Giả sử một phản ứng enzyme diễn ra với tốc độ 1 đơn vị ở 20 °C và 2 đơn vị ở 30 °C. Tỉ số là \(2/1 = 2\) và chênh lệch nhiệt độ là \(30 - 20 = 10\). Vậy $$Q_{10} = 2^{10/10} = 2^{1} = 2.$$ Tốc độ phản ứng tăng gấp đôi cho mỗi 10 °C.
Câu hỏi thường gặp
Q10 bằng 2,5 nghĩa là gì? Nghĩa là tốc độ của quá trình tăng gấp 2,5 lần cho mỗi 10 °C nhiệt độ tăng thêm.
Q10 có thể nhỏ hơn 1 không? Có. Nếu \(R_2\) nhỏ hơn \(R_1\) (tốc độ giảm khi nhiệt độ tăng), Q10 sẽ nhỏ hơn 1.
Nếu T2 thấp hơn T1 thì có sao không? Không sao — công thức vẫn đúng, nhưng bạn phải ghép đúng cặp tốc độ với nhiệt độ (\(R_1\) đi với \(T_1\), \(R_2\) đi với \(T_2\)). \(T_1\) và \(T_2\) không được bằng nhau, nếu không số mũ sẽ không xác định.
