PRESENTADO POR :

JULIANA DEL PILAR MORERA GOMEZ66514007

*TERMOBIOLOGIATERMODINAMICA

*TERMOBIOLOGIA

*La Termo biología es el estudio de los efectos del calor sobre los organismos vivos y los procesos biológicos.

*TERMODINAMICA*La termodinámica se ocupa de la energía y

sus transformaciones en los sistemas desde un punto de vista macroscópico. sus leyes son restricciones generales que la naturaleza le impone en toda esas transformaciones.*La termodinámica es una teoría de una gran

generalidad  aplicable a sistemas de estructura muy elaborada con todas las formas de propieda-desmecánicas, eléctricas y térmicas complejas.

*El sistema termodinámico más simple se compone de una masa fija de unfluido isotrópico puro no influenciado por reacciones químicas o campos

externos. Tales sistemas se caracterizan por las tres coordenadasmensurables: presión P, volumen V y temperatura T y se llaman sistemas

PVT.

* La Termodinámica estudia las relaciones cuantitativas existentes entre el calor y las otras formas de energía, tales como: mecánica, química, eléctrica y radiante.

* Las variaciones de la energía mecánica se expresan energios o en julios, y las de calor en calorías, en la actualidad se considera igual a 4,1840 x'107 erg o 4,1840 J absolutos, y de aquí que el trabajo y el calor puedan expresarse en las mismas unidades.

* FACTORES DE INTENSIDAD Y LA CAPACIDAD DE ENERGIA

Forma de la energía

Factor de intensidad o potencial (propiedad intensiva)

Factor de capacidad o de cantidad (propiedad extensiva)

Unidades de energía mas usuales

Calor (Térmica) Diferencias de temperatura (Grados)

Variación de entropía (cal/gramo)

Carolias

Expansión Presión (dinas/cm2)

Variación de volumen(cm3)

Ergios

Superficial Tensión superficial (dinas/cm)

Variación de la superficie (cm2)

Ergios

Eléctrica Fuerza de electromotriz o diferencia de potencial (voltios)

Cantidad de electricidad (Culombios)

Julios

Química Potencial químico (cal/mol)

Numero de moles

Carolias

*La Termodinámica se basa en tres principios o hechos experimentales que nunca han podido ser demostrados de un modo directo por razonamientos matemáticos.

*SISTEMA ENTORNO Y UNIVERSO

*Un sistema puede ser cualquier objeto, cualquier cantidad de materia,cualquier región del espacio, etc., seleccionado para estudiarlo y aislarlo(mentalmente) de todo lo demás, lo cual se convierte entonces en el entornodel sistema.

*EL SISTEMA Y SU ENTORNO FORMAN EL UNIVERSOLa envoltura imaginaria que encierra un sistema y lo separa de sus inmediaciones (entorno) se llama frontera del sistema y puede pensarse que tiene propiedades especiales que sirven para: aislar el sistema de suentorno o para permitir la interacción de un modo específico entre el sistema y su ambiente.Llamamos sistema, o medio interior, la porción del espacio limitado por una superficie real o ficticia, donde se sitúa la materia estudiada. El resto del universo es el medio exterior. La distinción entre sistema y entorno esarbitraria.

* PROPIEDADES MICROSCOPICAS Y MACROSCOPICAS DE UN SISTEMA

*Todo sistema posee una estructura microscópica (moléculas, ellas mismas formadas por átomos, ellos mismos formados por partículas elementales) de modo que uno puede considerar, las características microscópicas, propias de cada una de las partículas constitutivas del sistema, y las características macroscópicas correspondientes al comportamiento estadístico de estas partículas.

* SISTEMAS AISLADOS Y CERRADOS

*sistema aislado es el sistema que no puede intercambiar materia ni energíacon su entorno.

*sistema cerrado es el sistema que sólo puede intercambiar energía con suentorno, pero no materia.

*sistema abierto es el sistema que puede intercambiar materia y energía consu entorno.

*Transformaciones isotérmicas

*En una transformación isoterma la temperatura del sistema permanece constante; para ello es necesario que el sistema se encuentre en contacto con un foco térmico que se define como una sustancia capaz de absorber o ceder calor sin modificar su temperatura.*Supongamos que un gas ideal absorbe calor de

un foco térmico que se encuentra a una temperatura To y como consecuencia, se expande desde un estado inicial A a uno final B.

*Calculamos el trabajo, sustituyendo el valor de la presión en función del volumen y de la temperatura, según la ecuación de estado del gas ideal:

*Integrando, obtenemos la expresión para el trabajo realizado por el gas en una transformación isoterma a T0:

*TRANSFORMACIONES ADIABATICAS

*En una transformación adiabática no se produce intercambio de calor del gas con el exterior (Q = 0). Se define el coeficiente adiabático de un gas (γ) a partir de las capacidades caloríficas molares tomando distintos valores según el gas sea monoatómico o diatómico:

*El gas se encuentra encerrado mediante un pistón en un recipiente de paredes aislantes y se deja expansionar.

*En este caso varían simultáneamente la presión, el volumen y la temperatura, pero no son independientes entre sí. Se puede demostrar usando el Primer Principio que se cumple:

*El trabajo realizado por el gas lo calculamos a partir de la definición, expresando la presión en función del volumen:

*TRANSFORMACION ISOCORA

*En una transformación isócora el volumen permanece constante.*Imaginemos una cierta cantidad de gas ideal

 encerrado en un recipiente de paredes fijas, al que se le suministra calor por lo que el gas aumenta de temperatura y de presión.

*El trabajo realizado por el gas es nulo, ya que no hay variación de volumen

*TRANSFORMACION ISOBARA

*En una transformación isobara la presión del sistema no varía.*Supongamos que un gas ideal absorbe calor

y, como consecuencia, se expande desde un estado inicial A a uno final B, controlando la presión para que esté en equilibrio con el exterior y permanezca constante.

*En este caso parte del calor absorbido se transforma en trabajo realizado por el gas y el resto se invierte en aumentar la energía interna.*Calculamos el trabajo a partir de la definición

integrando a lo largo de la transformación, teniendo en cuenta que la presión no varía:

*TRANSFORMACIONES POLITROPICAS

*Se denomina proceso politrópico al proceso termodinámico, generalmente ocurrido en gases, en el que existe, tanto una transferencia de energía al interior del sistema que contiene el o los gases como una transferencia de energía con el medio exterior (proceso isotérmico).*El proceso politrópico obedece a la relación:

* EQUILIBRIO TERMODINAMICO

* Las propiedades termodinámicas de un sistema vienen dadas por losatributos físicos macroscópicos observables del sistema, mediante la observación directa o mediante algún instrumento de medida.

* Un sistema está en equilibrio termodinámico cuando no se observa ningún cambio en sus propiedades termodinámicas a lo largo del tiempo.

El estado de equilibrio termodinámico se caracteriza por la anulación porcompensación de flujos de intercambio y la homogeneidad espacial de losparámetros que caracterizan el sistema que ya no dependen del tiempo.

* PRIMERA LEY TERMODINAMICA

* La primera ley de la termodinámica establece que  la energía no se crea, ni se destruye, sino que se conserva. Entonces esta ley expresa que, cuando un sistema es sometido a un ciclo termodinámico, el calor cedido por el sistema será igual al trabajo recibido por el mismo, y viceversa.

* Es decir Q = W, en que Q es el calor suministrado por el sistema al medio ambiente y W el trabajo realizado por el medio ambiente al sistema durante el ciclo.

* Un ejemplo sencillo seria: Al remover con un taladro el agua contenida en un recipiente, le estamos aplicando trabajo, que es igual al calor que este emite al medio ambiente al calentarse. En este caso, el sistema puede ser el agua, el medio sería el taladro, el aire circundante y todo lo que está fuera del sistema que no sea agua (pues lo que está afuera recibirá calor del sistema)

*PRIMERA LEY PARA UN SISTEMA

* En este caso, el sistema podría ser el agua contenida en un recipiente, y el medio ambiente todo lo que rodea el recipiente, que serian desde la cocina en donde descansa el recipiente con agua hasta el quemador que le suministra calor, en fin, la atmósfera y todo lo que esté fuera del recipiente.

* Supongamos que encima de este recipiente colocamos una tapa, únicamente usando su peso. Supongamos además que al recipiente se le suministra calor del quemador de la cocina que lo contiene. A medida que el agua empieza a hervir, la tapa empieza a moverse cada vez más rápidamente. El movimiento de la tapa es entonces el desplazamiento que representa el trabajo realizado por el sistema  sobre el medio ambiente. 

*LA ENERGIA INTERNA *

*Cuando el agua está hirviendo, hace que la tapa del recipiente realice el trabajo. Pero esto lo hace a costa del movimiento molecular, lo que significa que no todo el calor suministrado va a transformarse en trabajo, sino que parte se convierte en incremento de la energía interna, la cual obedece a la energía cinética de traslación, vibración y potencial molecular. Por lo que la fórmula anterior que mencionamos también tendría que incluir a la energía interna

* FORMULACION DE LA PRIMERA LEY PARA UN SISTEMA

*La primera ley expresa que el calor, suministrado por el medio ambiente (el quemador de la cocina) a un sistema (el agua contenida en el recipiente) es igual al cambio de la energía interna en el interior del liquido (agua en este caso) sumada al trabajo que el agua realiza cuando al hervir mueve la tapa contra el medio ambiente.*Por lo tanto: el calor cedido por el medio

al sistema será igual a la variación de la energía interna en el interior del sistema (agua) más el trabajo realizado por el sistema sobre el medio.

*SEGUNDA LEY TERMODINAMICA

*El segundo principio de la termodinámica dictamina que si bien la materia y la energía no se pueden crear ni destruir, sino que se transforman, y establece el sentido en el que se produce dicha transformación. Sin embargo, el punto capital del segundo principio es que, como ocurre con toda la teoría termodinámica, se refiere única y exclusivamente a estados de equilibrio. Toda definición, corolario o concepto que de él se extraiga sólo podrá aplicarse a estados de equilibrio, por lo que, formalmente, parámetros tales como la temperatura o la propia entropía quedarán definidos únicamente para estados de equilibrio.

*Segunda ley de termodinámica: es imposible extraer una cantidad de calor QH de un foco caliente, y usarla toda ella para producir trabajo. Alguna cantidad de calor QC debe ser expulsada a un foco frío. Esto se opone a un motor térmico perfecto.*A veces se denomina la "primera forma"

de la segunda ley, y es conocida como el enunciado de la segunda ley de Kelvin-Planck.

*BIOGRAFIA

*http://e-learning.cecar.edu.co/modulos/Ciencias%20naturales%20y%20Educaci%C3%B3n%20Ambiental/6%20SEMESTRE/FISICOQUIMICA/index.html#p=96

*GRACIAS