FENÓMENOS BIOFÍSICOS

“Un fenómeno es un cambio en la Naturaleza que no modifica la composición de la materia. Por ejemplo:

1.                   Mover un objeto de un sitio a otro.

2.                   Doblar un papel.

3.                   La formación de un huracán

4.                   Dilatación del mercurio en un termómetro

5.                   Congelación del agua (en este caso, no cambia la identidad de lamateria porque el agua líquida ha pasado a agua sólida)

TENSIÓN SUPERFICIAL

En física se denomina tensión superficial de un líquido a la cantidad de energíanecesaria para aumentar su superficie por unidad de área. Esta definición implica que el líquido tiene una resistencia para aumentar su superficie. Este efecto permite a algunos insectos, como el zapatero, desplazarse por la superficie del agua sin hundirse. La tensión superficial (una manifestación delas fuerzas Intermoleculares en los líquidos), junto a las fuerzas que se dan entre los líquidos y las superficies sólidas que entran en contacto con ellos, da lugar a la capilaridad.

Como efecto tiene la elevación o depresión de la superficie de un líquido en la zona de contacto con un sólido. Otra posible definición de tensión superficial: es la fuerza que actúa tangencialmente por unidad de longitud en el borde de una superficie libre de un líquido en equilibrio y que tiende a contraer dicha superficie

Las fuerzas cohesivas entre las moléculas de un líquido, son las responsables del fenómeno conocido como tensión superficial. Las moléculas de la superficie no tienen otras iguales sobre todos sus lados, y por lo tanto se cohesionan más fuertemente, con aquellas asociadas directamente en la superficie. Esto forma una película de superficie, que hace más difícil mover un objeto a través de la superficie, que cuando está completamente sumergido.

La tensión superficial, se mide normalmente en dinas/cm., la fuerza que se requiere (en dinas) para romper una película de 1 cm. de longitud. Se puede establecer de forma equivalente la energía superficial en ergios por centímetrocuadrado. El agua a 20°C tiene una tensión superficial de 72.8 dinas/cmcomparada con 22.3 para el alcohol etílico y 465 para el mercurio.” (BARRAL,2018)

PRESIÓN HIDROSTÁTICA

 “Es la fuerza por unidad de área que ejerce un líquido en reposo sobre las paredes del recipiente que lo contiene y sobre cualquier cuerpo que se encuentre sumergido, como esta presión se debe al peso del líquido, esta presión depende de la densidad (p), la gravedad (g) y la profundidad (h) del lugar donde medimospresión (P).(P)P=p*g*un fluido pesa y ejerce presiónsobre las paredes sobre el fondo del recipiente que lo contiene y sobre la superficie de cualquier objeto sumergido en él.

Esta presión, llamada presión hidrostática, provoca, en fluidos en reposo, una fuerza perpendicular a las paredes del recipiente o a la superficie del objeto sumergido sin importar laorientación que adopten las caras. Si el líquido fluyera, las fuerzas resultantes de las presiones ya no serían necesariamente perpendiculares a las superficies.

Al sumergir un vaso boca abajo en el agua lo sumerges con todo y el aire que contiene desde que está afuera, puesto que el aire siempre es empujado hacia arriba por ser menos denso que el agua, al encontrarse con las paredes del vaso y una fuerza introduciendo el vaso, no le queda más que mantenerse en el vaso, por lo tanto el agua no puede entrar al espacio que está siendo ocupado por el aire.

Los experimentos acerca de hidrostática son sencillos de diseñar, una forma de ver cómo afecta la densidad es mezclar líquidos de distintas densidades y ver cual flota sobre cual, por ejemplo el alcohol denso?, un experimento muy interesante consiste en sumergir un gotero vacío en un frasco con agua donde tenga libertad de moverse, tapar el frasco por ejemplo con un trozo de globo u otro material flexible, al empujar hacia adentro la tapadera del frasco veras como se hunde más el gotero, debido a que aumentas la presionen el frasco y por lo tanto la compresión del aire dentro del gotero lo hace bajar.” (BARRAL, 2018)

COHESIÓN

“Es la atracción entre moléculas que mantiene unidas las partículas de una sustancia. La cohesión es diferente de la adhesión; la cohesión es la fuerza de atracción entre partículas adyacentes dentro de un mismo cuerpo, mientras que la adhesión es la interacción entre las superficies de distintos cuerpos. En el agua la fuerza de cohesión es elevada por causa de los puentes de hidrogeno que mantienen las moléculas de agua fuertemente unidas.

Formando una estructura compacta que la convierte en un líquido casi incompresible.

Al no poder comprimirse puede funcionar en algunos animales como un esqueleto hidrostático, como ocurre en algunos gusanos perforadores capaces de agujerear la roca mediante la presióngenerada por sus líquidos internos. Tanto los gases como los líquidos son fluidos, pero loslíquidos tienen una propiedad de la que carecen los gases: tienen una superficie “libre”, o seatienen una superficie cuya forma no está determinada por la forma del recipiente que lo contiene.

Esta superficie se forma por una combinación de atracción gravitacional de la tierra (fuerza ocasionada por el peso) y de fuerzas entre moléculas del líquido. Una consecuencia de eso es que en la superficie de los líquidos actúa una fuerza que no está presente en el interior de los líquidos (salvo que haya burbujas en el interior), por eso llamada “tensión superficial”. Aunquerelativamente pequeña, esta fuerza es determinante para muchos procesos biológicos, para la formación de burbujas, para la formación de olas pequeñas, etc.

Siempre queda sobre el aceite y el aceite siempre sobre el agua, ¿podrías decir cuál es más

ADHESION

Unas gotas de agua adhiriéndose a una telaraña. El mortero usado para mantener y sostenerjuntos los ladrillos es un ejemplo de la adhesión. La adhesión es la propiedad de la materia por la cual se unen dos superficies de sustancias iguales o diferentes cuando entran en contacto, y se mantienen juntas por fuerzas intermoleculares.

La adhesión es la propiedad de la materia por la cual se unen dos superficies de sustanciasiguales o diferentes cuando entran en contacto, y se mantienen juntas por intermoleculares. La adhesión ha jugado un papel muy importante en muchos aspectos de las técnicas de construcción tradicionales. La adhesión del ladrillo con el mortero (cemento) es un ejemplo claro. La cohesión es la fuerza de atracción entre partículas adyacentes dentro de un mismo cuerpo, mientras que la adhesión es la interacción entre las superficies de distintos cuerpos.

La cohesión es distinta de la adhesión. La cohesión es la fuerza de atracción entre partículasadyacentes dentro de un mismo cuerpo, mientras que la adhesión es la interacción entre las superficies de distintos cuerpos.” (BARRAL, 2018)

ACCIÓN CAPILAR

“Aun cuando usted nunca haya escuchado sobre acción capilar, de todas maneras es importante en su vida. La acción capilar es importante para mover el agua (y todas las cosas que están disueltas en ella).

Se define como el movimiento del agua dentro de los espacios de un material poroso, debido a las fuerzas de adhesión y a la tensión de la superficie. La acción capilar ocurre porque el agua es pegajosa, las moléculas del agua se pegan unas a otras y a otras substancias como el vidrio, la ropa, tejidosorgánicos y la tierra. Ponga unatoalla de papel dentro de un vaso de agua y el agua se le "pegará" a la toalla de papel. Aún más, empezará el agua a moverse hacia arriba de latoalla hasta que el jalón de lagravedad sea mucho para ella y no pueda continuar.

La difusión simple es el transporte pasivo de solutos y solventes por el libre movimiento de las moléculas. La difusión se genera a través de membranaspermeables desde un medio de mayor concentración hacia el de menor concentración hasta que la concentración sea igualada. La capilaridad es lacualidad que posee una sustancia de adsorber a otra. Sucede

cuando las fuerzas intermoleculares adhesivas entre el líquido y el sólido sonmayores que las fuerzas intermoleculares cohesivas del líquido. Esto causa que el menisco tenga una forma cóncava cuando el líquido está en contacto con una superficie vertical. En el caso del tubo delgado, éste succiona unlíquido incluso en contra de la fuerza de gravedad. Este es el mismo efecto que causa que materiales porosos absorban líquidos.

Un aparato comúnmente empleado para demostrar la capilaridad es el tubo capilar; cuando la parte inferior de un tubo de vidrio se coloca verticalmente, en contacto con un líquido como el agua, se forma un menisco cóncavo; la tensión superficial succiona la columna líquida hacia arriba hasta que el peso del líquidosea suficiente para que la fuerza de la gravedad se equilibre con las fuerzasintermoleculares.

El peso de la columna líquida es proporcional al cuadrado del diámetro del tubo, por lo que un tubo angosto succionará el líquido más arriba que un tubo ancho. Así, un tubo de vidrio de 0,1 mm de diámetro levantará una columna de agua de 30 cm. Cuanto más pequeño es el diámetro del tubo capilar mayor serála presión capilar y la altura alcanzada. En capilares de 1 µm (micrómetro) de radio con una presión de succión 1,5*103hPa (hectopascal = hPa = 1,5atm),corresponde a una altura de columna de agua de 14 a 15 m.

Dos placas de vidrio que están separadas por una película de agua de 1 µm (micrómetro) de espesor, se mantienen unidas por una presión de succión de 1,5atm. Por ello se rompen los portaobjetos humedecidos, cuando se trata desepararlos.

Entre algunos materiales, como el mercurio y el vidrio, las fuerzas intermoleculares del líquido exceden a las existentes entre el líquido y el sólido,por lo que se forma un menisco convexo y la capilaridad trabaja en sentidoinverso.

Las plantas usan la capilaridad para succionar agua a del entorno, aunque lasplantas más grandes requieren la transpiración para mover la cantidad necesaria de agua allí donde se precise.” (BARRAL, 2018)

DIFUSIÓN

“Difusión se refiere a la propagación de moléculas, solutos, solventes, noticias, informaciones, pensamientos, tendencias o culturas de un medio a otro.

La palabra difusión indica la acción de difundir, deriva del latín diffusio, compuesto por el prefijodis-, que significa ‘separación’, y fundere, que indica ‘derramar’ o ‘fundir’.

En física y química, la difusión se refiere al movimiento de moléculas de una sustancia, gas o líquido, de un medio de menor concentración a un de mayor concentración, sin la generación adicional de energía.

La difusión también indica la divulgación de ideas, conocimientos, cultura o noticias. En este sentido, las difusiones de los elementos mencionados suelen usar los medios de comunicación como, por ejemplo, la prensa, la televisión, la radio o las redes sociales para propagarlos hacia un público más amplio.

Difusión en química

 En química, la difusión es la forma por el cual tanto soluto como solvente atraviesan membranas permeables desde un medio de mayor concentración hacia uno de menor concentración hasta que ambos medios llegan al mismo nivel de concentración.

Difusión en física

En física, la difusión permite la distribución uniforme de una sustancia, gas o cuerpo en dos medios por el movimiento espontáneo de las moléculas. En este sentido, la difusión los transporta a favor de la gradiente de concentración.

Difusión en biología

 En biología, la difusión se considera una forma de transporte celular pasivo, ya que no necesita de energía adicional para que esta ocurra. La difusión biológica puede dividirse en difusión simple y difusión facilitada.

Difusión simple

 La difusión simple se produce en sustancias de bajo peso molecular como, por ejemplo, el agua (H₂O), gases disueltos (O₂, CO₂) y moléculas liposolubles (alcohol etílico, vitamina A).

Difusión facilitada

La difusión facilitada de sustancias necesita de transportadores para traspasar membranas de permeabilidad selectiva. Los mediadores pueden ser proteínas de canal o proteínas transportadoras.

Las proteínas de canal son aquellas que pueden controlar la apertura y cierre de los canales situados en la capa doble de fosfolípidos de la membrana citoplasmática y así atravesar con las moléculas.

En la difusión, las proteínas transportadoras se unen a la sustancia y la transportan a través de la membrana a favor de la gradiente de concentración.” (BARRAL, 2018)

OSMOSIS

“Se define ósmosis como una difusión pasiva, caracterizada por el paso del agua, disolvente, a través de la membrana semipermeable, desde la solución más diluida a la más concentrada.

Y entendemos por presión osmótica, a aquella que sería necesaria para detener el flujo de agua a través de la membrana semipermeable.

Al considerar como semipermeable a la membrana plasmática, las células de los organismospluricelulares deben permanecer en equilibrio osmótico con los líquidos tisulares que los bañan. Si los líquidos extracelulares aumentan su concentración de solutos, se haría hipertónica respecto a las células, como consecuencia se originan pérdida de agua y deshidratación (plasmólisis).

De igual forma, si los líquidos extracelulares se diluyen, se hacen hipotónicos respecto a las células. El agua tiende a pasar al protoplasma y las células se hinchan y se vuelven turgentes, pudiendo estallar (en el caso de células vegetales la pared de celulosa lo impediría), por un proceso de turgencia.” (BARRAL, 2018)

DIALISIS

 “La diálisis es el proceso de separar las moléculas en una solución por la diferencia en susíndices de difusión o presión osmótica a través de una membrana semipermeable.

La diálisis es una técnica común de laboratorio, y funciona con el mismo principio que diálisis médica. Típicamente una solución de varios tipos de moléculas es puesta en un bolsosemipermeable de diálisis, como por ejemplo, en una membrana de la celulosa con poros, y el bolso es sellado.

El bolso de diálisis sellado se coloca en un envase con una solución diferente, o agua pura. Lasmoléculas lo suficientemente pequeñas como para pasar a través de los poros tienden a moverse hacia adentro o hacia afuera del bolso de diálisis en la dirección de la concentración más baja. Moléculas más grandes (a menudo proteínas, ADN, o polisacáridos) que tiene dimensionessignificativamente mayores que el diámetro del poro son retenidas dentro del bolso de diálisis” (COLLAHUAZO, 2016)

ADSORCIÓN

“Si consideramos una superficie de un material en contacto con aire, los enlaces del material presentan discontinuidades, las cuales tenderán espontáneamente a formar enlaces con la atmósfera que lo rodea, siempre que el proceso sea energéticamente favorable.

Dicho de otra manera, si tenemos una superficie sólida con nanoporos, estos poros serán capaces de retener gas de la atmósfera que lo rodea, gracias al fenómeno de adsorción. Los nanoporos son los llamados centros activos del adsorbente, que tienen fuerzas de enlace entre sus átomos que no están saturadas, de manera que admiten la adsorción de átomos o moléculas del gas que lo rodea.

El mecanismo exacto del proceso de adsorción depende de qué sustancias estén involucradas. La cantidad de material adsorbido depende de las tasas de adsorción y desorción de la sustancia, y del punto en el cual se alcance el equilibrio entre ambas. Cuanto mayor sea la adsorción y menor se la desorción, hallaremos mayor cantidad de material adsorbido en equilibrio.” (COLLAHUAZO, 2016)

BIBLIOGRAFIA:

ROMERO, R. V. (27 de 09 de 2015). CLASIFICACIÓN DE LOS COMPUESTOS QUÍMICOS. Obtenido de CLASIFICACIÓN DE LOS COMPUESTOS QUÍMICOS: https://l.facebook.com/l.phpu=https%3A%2F%2Fes.slideshare.net%2FAmon_ Ra_C%2Fclasificacincompuestos-quimicos- 53244784&h=AT3WX76IOAwYNwbGfLFeOhIvUyMFc0He9q_e3WYDfp5j4Nytk4g8ETh959YTU_MHoYXT1yPB9zzd7HDlUEV0Cw3JCI7bgbI9gE_XtJH6IoS33BE9YYv2EFVS9fqf8IK_iq71

ROMERO, R. V. (27 de 09 de 2015). CLASIFICACIÓN DE LOS COMPUESTOS QUÍMICOS. Obtenido de CLASIFICACIÓN DE LOS COMPUESTOS QUÍMICOS: https://l.facebook.com/l.phpu=https%3A%2F%2Fes.slideshare.net2FAmon_ Ra_C%2Fclasificacin-compuestos-quimicos53244784&h=AT3WX76IOAwYNwbGfLFeOhIvUyMFc0He9q_e3Wfp5j4 Nytk4g8ETh959YTU_MHoYXT1yPB9zzd7HlUEV0Cw3JCI7bgbI9gE_XtJH6IoS33BE9YYv2EFVS9fqf8IK_iq71gE

FENÓMENOS QUÍMICOS Y LEYES DE LA TERMODINÁMICA

Fenómenos químico y Leyes de la termodinámica.

“Son los cambios que presentan las sustancias cuando, al reaccionar unas con otras, pierden sus características originales y dan lugar a otra sustancia, con propiedadesdiferentes.

 Como ejemplos se tienen los siguientes: la combustión de materiales como el papel, un cerillo o el gas casero; la oxidación de un clavo; el efecto que produce un ácido sobre un metal; la reacción de una sustancia con otra, como sería el caso del hidrogeno con el oxígeno para formaragua, o el del sodio con el cloro para formar cloruro de sodio.

Ejemplos muy representativos de fenómenos físicos y químicos son la elasticidad y la combustión, respectivamente. Se conoce como elasticidad a la capacidad de los cuerpos

para recuperar su forma original cuando cesa de aplicárseles una fuerza; ejemplo de ello es la elasticidad de un resorte, de una liga o de un suéter.

La mayoría de los fenómenos que ocurren en la naturaleza han sido estudiados por el hombre, cuantas veces lo ha creído necesario, para conocerlos y poder aprovecharlos en su beneficio.” (SAVIO, 2012)

MAGNITUDES Y MEDIDAS. FUERZA Y ENERGÍAMAGNITUD

CLASIFICACIÓN:

1.   Medición de magnitudes:

“Es algo cuantificable, es decir, medible. Las magnitudes pueden ser directamente apreciables por nuestros sentidos, como los tamaños y pesos de las cosas, o más indirectas (aceleraciones, energías). Medir implica realizar un experimento de cuantificación, formalmente con un instrumento especial (reloj, balanza,

·         Magnitud: Toda propiedad de un cuerpo que se puedemedir. Ej.: longitud, tiempo, temperatura.

·         Medir: Consisten en comparar una magnitud con otra similar que tomamos como unidad, y comprobar cuántas veces contiene la magnitud a dicha unidad. El resultado de una medida es siempre un número y una unidad.

·         Requisitos de una unidad.

2.                   Magnitudes fundamentales y magnitudes derivadas:

·         Magnitudes fundamentales: aquellas de las que pueden deducirse todas las demás magnitudes. Ej.: longitud, masa, tiempo, temperatura, intensidad de la corriente eléctrica.

·         Magnitudes derivadas: se definen a partir de las magnitudes fundamentales, como combinaciones de ellas. Ej.: velocidad, densidad, aceleración.

3.                   Magnitudes escalares y magnitudes vectoriales:

·         ·Magnitudes escalares: Son aquéllas que quedan completamente definidas por un número y las

·         unidades utilizadas para su medida. Ej: temperatura, masa,densidad,...

·         ·Magnitudes vectoriales: Son las magnitudes que quedan caracterizadas por una cantidad (intensidad o módulo), una dirección y un sentido. Se representan mediante un vector. Ej: velocidad, aceleración, fuerza.

·    Vector: Se representa como un segmento orientado, con una dirección, dibujado de forma similar a una "flecha". Su longitud representa el módulo del vector y la "punta de flecha" indica su dirección. Su dirección y su sentido coinciden con los de la magnitud. Todo vector tiene un origen y un extremo.

· Las magnitudes estaban relacionadas con la medición delongitudes, áreas, volúmenes, masas patrón, y la duraciónde periodos de tiempo.” (ALEJANDRO BRAVO, 2015)

FUERZA

“La fuerza es una magnitud física que mide la intensidad del intercambio de momento lineal entre dos partículas o sistemas de partículas (en lenguaje de la física de partículas se habla de interacción). Según una definición clásica, fuerza es todo agente capaz de modificar la cantidad de movimiento o la forma de los materiales. No debe confundirse con los conceptos de esfuerzo o deenergía.”

1. 
   

ENERGÍA

“Energía» se define como la capacidad para realizar un trabajo. En tecnología y economía,«energía» se refiere a un recurso natural (incluyendo a su tecnología asociada) para extraerla, transformarla y darle un uso industrial o económico

Al mirar a nuestro alrededor se observa que las plantas crecen, los animales se trasladan y que las máquinas y herramientas realizan las más variadas tareas. Todas estas actividades tienen en común que precisan del concurso de la energía.

 La energía es una propiedad asociada a los objetos y sustancias y se manifiesta en las transformaciones que ocurren en la naturaleza.

Es algo cuantificable, es decir, medible. Las magnitudes pueden ser directamente apreciables por nuestros sentidos, como los tamaños y pesos de las cosas, o más indirectas (aceleraciones, energías). Medir implica realizar un experimento de                 cuantificación, formalmente con uninstrumento especial (reloj, balanza, termómetro).” (VEINTIMILIA, 2018)

MEDICIÓN DE MAGNITUDES:

·                 “Magnitud: Toda propiedad de un cuerpo que se puede medir. Ej.: longitud, tiempo, temperatura.

 ·                 Medir: Consisten en comparar una magnitud con otra similar que tomamos como unidad, y comprobar cuántas veces contiene la magnitud a dicha unidad. El resultado de una medida es siempre un número y una unidad.

ü  Requisitos de una unidad:

·         Ha de ser fija, constante.

·         Universal (común para todo el mundo).

·         Fácil de reproducir.

Magnitudes fundamentales y magnitudes derivadas:

·         Magnitudes fundamentales: aquellas de las que pueden deducirse todas las demás magnitudes. Ej.: longitud, masa, tiempo, temperatura, intensidad de la corriente eléctrica.

·         ·Magnitudes derivadas: se definen a partir de lasmagnitudes fundamentales, como combinaciones de ellas. Ej.: velocidad, densidad, aceleración.

Magnitudes escalares y magnitudes vectoriales:

·             Magnitudes escalares: Son aquéllas que quedan completamente definidas por un número y las unidades utilizadas para su medida. Ej: temperatura, masa,densidad,

·              Magnitudes vectoriales: Son las magnitudes que quedan caracterizadas por una cantidad (intensidad o módulo), una dirección y un sentido.

Se representan mediante un vector. Ej: velocidad, aceleración, fuerza

 ·         Vector: Se representa como un segmento orientado, con una dirección, dibujado de forma similar a una "flecha". Su longitud representa el módulo del vector y la "punta de flecha" indica su dirección. Su dirección y su sentido coinciden con los de la magnitud. Todo vector tiene un origen y un extremo.

Las magnitudes estaban relacionadas con la medición de longitudes, áreas,volúmenes, masas patrón, y la duración de periodos de tiempo.

La fuerza es una magnitud física que mide la intensidad del intercambio de momento lineal entre dos partículas o sistemas de partículas (en lenguaje dela física de partículas se habla de interacción). Según una definición clásica, fuerza es todo agente capaz de modificar la cantidad de movimiento o laforma de los materiales. No debe confundirse con los conceptos de esfuerzo o de energía.

Energía» se define como la capacidad para realizar un trabajo. En tecnología y economía, «energía» se refiere a un recurso natural(incluyendo a su tecnología asociada) para extraerla, transformarla y darle un uso industrial o económico.

Al mirar a nuestro alrededor se observa que las plantas crecen, los animalesse trasladan y que las máquinas y herramientas realizan las más variadas tareas. Todas estas actividades tienen en común que precisan del concurso de la energía.

La energía es una propiedad asociada a los objetos y sustancias y se manifiesta en las transformaciones que ocurren en la naturaleza.” (DE YANIRA MONROY, 2010)

ELASTICIDAD Y RESISTENCIA DE LOS MATERIALES

 “Elasticidad.-                  No presupone                ninguna particularidad en la geometría del sólido que pudiera conducir a simplificaciones aproximadas del modelo. Sus resultados son por tanto de aplicación a sólidos de cualquier geometría. Habitualmente, en especial al abordar un primer estudio, suelen asumirse un conjunto de hipótesis que por una parte simplifican el modelo, y por otra parte se adaptan bien al comportamiento del acero y de otras aleaciones metálicas. En concreto supondremos material homogéneo (las propiedades son iguales en distintos puntos) e isótropo (en cualquier punto dado las propiedades no dependen de la dirección de observación), comportamiento elástico (el sólido recupera su forma inicial tras la descarga) y lineal (existe proporcionalidad entre cargas y desplazamientos), pequeños desplazamientos y cambios de forma (lo bastante para que sea buena aproximación plantear el equilibrio en la configuración indeformada), y ausencia de efectos dinámicos.

Resistencia de materiales.- Estudia el sólido con forma de barra esbelta, generalmente recta. Se asumen el resto de hipótesis básicas usadas en la Teoría de la Elasticidad. La particularidad geométrica de que una dimensión sea mucho mayor que las otras dos, permite realizarsimplificaciones muy útiles en el modelo matemático. Esta tipología de barra es mayoritariamente utilizada tanto en estructuras de edificación como de ingeniería civil, de ahí la importancia de su estudio particular.; (BOTELLO, s.f.)

MATERIA Y ENERGIA

“Materia es todo lo que tiene masa y ocupa un lugar en el espacio."

La energía es la capacidad para realizar un trabajo o transferir calor; la energía a su vez se presenta como energía calórica, energía mecánica, energía química, energía eléctrica y energía radiante; estos tipos de energía pueden ser además potencial o cinética. La energía potencial es la que posee una sustancia debido a su posición espacial o composición química y la energía cinéticaes la que posee una sustancia debido a su movimiento.” (FERNANDEZ, 2010)

LEYES DE LA TERMODINÁMICA Y SU INTERRELACIÓN CON LOS SERES VIVOS, INCLUIDOS LOS SERES HUMANOS.

Primera Ley de la Termodinámica

“Esta ley se expresa como:

Eint = Q - W

Cambio en la energía interna en el sistema = Calor agregado (Q) - Trabajo efectuado por el sistema (W)

Para entender esta ley, es útil imaginar un gas encerrado en un cilindro, una de cuyas tapas es un émbolo móvil y que mediante un mechero podemos agregarle calor. El cambio en la energía internadel gas estará dado por

la diferencia entre el calor agregado y el trabajo que el gas hace al levantar el émbolo contra la presión atmosférica.” (CHALEN, 2015)

Segunda Ley de la Termodinámica

“La primera ley nos dice que la energía se conserva. Sin embargo, podemos imaginar muchos procesos en que se conserve la energía, pero que realmente no ocurren en la naturaleza. Si se acerca un objeto caliente a uno frío, el calor pasa del caliente al frío y nunca al revés. Si pensamos que puede ser al revés, se seguiría conservando la energía y se cumpliría la primera ley.

En la naturaleza hay procesos que suceden, pero cuyos procesos inversos no.Para explicar esta falta de reversibilidad se formuló la segunda ley de la termodinámica, que tiene dos enunciados equivalentes: (CHALEN, 2015)

Enunciado de Kelvin - Planck: Es imposible construir una máquina térmica que,operando en un ciclo, no produzca otro efecto que la absorción de energía desde un depósito y la realización de una cantidad igual de trabajo. (CHALEN,2015)

Enunciado de Clausius: Es imposible construir una máquina cíclica cuyo únicoefecto sea la transferencia continua de energía de un objeto a otro de mayor temperatura sin la entrada de energía por trabajo.” (CHALEN, 2015)

Tercera ley de la termodinámica

“Algunas fuentes se refieren incorrectamente al postulado de Nernst como "la tercera de las leyes de la termodinámica". Es importante reconocer que no es una noción exigida por la termodinámica clásica por lo que resulta inapropiado tratarlo de «ley», siendo incluso inconsistente con la mecánica estadística clásicay necesitando el establecimiento previo de la estadística cuántica para ser valorado adecuadamente. La mayor parte de la termodinámica no requiere la utilización de este postulado.

La 1 ley de la termodinámica( ENTALPÍA) establece que la energía no se crea ni se destruye sino que se transforma de una manera a otra, en relación con los sistemas vivos al incorporar materia orgánica esta se desmorona en moléculas orgánicas más sencillas y simples con producción de energía química indispensable para satisfacer todas las necesidades energéticas del organismo, un ejemplo d ello sería la respiración celular aerobia, por esta vía metabólica la materia orgánica incorporada es transformada en energía química ( ATP) necesaria para satisfacer todos los procesos de energía que el organismo lo requiera, o bien, una simple cadena trófica, en donde la materia orgánica producida por los Fotótrofos es degradada por los otros eslabones tróficos conproducción de energía química y calórica, en el organismo vivo, la energía se transforma de una manera a otra, por ej., las luciérnagas utilizan el ATP para generar energía Bioluminiscente, la 2ley de la termodinámica( ENTROPÍA), habla del grado de desorden o Aleatoriedad en los sistemasvivos, cuando ocurre una transformación de energía, parte de esa energía disponible es utilizadapor el organismo y parte no, por ej., en la respiración celular aerobia, la energía química sintetizada por Fosforilación Oxidativa es retenida en el organismo para satisfacer sus funciones vitales y parte de la energía no Disponible, la calórica, se disipa hacia el exterior, en el caso de los Metazoossuperiores, específicamente Aves y Mamíferos, al generarse energía calórica por "Combustión Biológica", la energía calórica es retenida en el organismo en proporciones bajas(40%), el resto se disipa como calor hacia el medio externo, esto explica la HOMEOSTASIS constante que poseenestos vertebrados, como son animales de sangre caliente( HOMEOTERMOS), el calor desprendido al Oxidar biológicamente un principio nutritivo hace que su medio interno sea constante a pesar de las variaciones climáticas en el ambiente externo, el desorden o ALEATORIEDAD de las moléculas en el ser vivo es producida por la energía calórica al transformase la materia en energía.” (CHALEN, 2015)

BIBLIOGRAFIA:


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