Biofisica A

8/17/2019 Biofisica A

1/21

NIVELES DE ORGANIZACIÓN DE LA MATERIALa materia viva e inerte se puede encontrar endiversos estados de agrupación diferentes. Estaagrupación u organización puede definirse en unaescala de organización que sigue de la siguientemanera de menor a mayor organización.

Subatómico: este nivel es el más simple de todoy está formado por electrones, protones yneutrones, que son las distintas partículas queconfiguran el átomo.Átomo: es el siguiente nivel de organización. Esun átomo de oxígeno, de hierro, de cualquier elemento químico.Moléculas: las molculas consisten en la uniónde diversos átomos diferentes para forma, por e!emplo, oxígeno en estado gaseoso "#$%,dióxido de car&ono, o simplemente car&ohidratos,

proteínas, lípidos...Clula!: las molculas se agrupan en unidades celulares con vida propia y capacidad deautor replicación.Tisula! : las clulas se organizan en te!idos: epitelial, adiposo, nervioso, muscular...O!"#$ulo: los te!idos están estructuras en órganos: corazón, &azo, pulmones, cere&ro,ri'ones...Sistémico o % a&a!atos: los órganos se estructuran en aparatos digestivos,respiratorios, circulatorios,(erviosos...O!"a$ismo: nivel de organización superior en el cual las clulas, te!idos, órganos yaparatos de funcionamiento forman una organización superior como seres vivos:animales, plantas, insectos,...

'oblació$: los organismos de la misma especie se agrupan en determinado n)mero paraformar un nucleo po&lacional: una manada de leones, o lo&os, un &osque de arces,pinos...Comu$i%a%: es el con!unto de seres vivos de un lugar, por e!emplo, un con!unto depo&laciones de seres vivos diferentes. Está formada por distintas especies.Ecosistma: es la interacción de la comunidad &iológica con el medio físico, con unadistri&ución espacial amplia.'aisa(: es un nivel de organización superior que comprende varios ecosistemasdiferentes dentro de una determinada unidad de superficie. *or e!emplo, el con!unto devid, olivar y almendros características de las provincias del sureste espa'ol.R"ió$: es un nivel superior al de paisa!e y supone una superficie geográfica que agrupavarios paisa!es.

)ioma: +on ecosistemas de gran tama'o asociados a unas determinadas característicasam&ientales: macro climáticas como la humedad, temperatura, radiación y se &asan en ladominancia de una especie aunque no son homogneos. n e!emplo es la taiga que sedefine por las coníferas que es un elemento identificador muy claro pero no homogneo,tam&in se define por la latitud y la temperatura.)ios*!a: es todo el con!unto de seres vivos y componentes inertes que comprenden elplaneta tierra, o de igual modo es la capa de la atmosfera en la que existe vida y que sesustenta so&re la litosfera.


2/21

GENERALIDADES DE LOS COM'+ESTOS ,+-MICOS

*ara sa&er que es un compuesto primero hay que definir la pala&ra, -ompuesto que, enquímica es la unión de uno o más elementos de la ta&la periódica.

su vez los compuesto se dividen en tres grandes ramas que son los compuestos/inarios,T!cia!ios . Cuat!$a!ios/

Los Com&ustos )i$a!ios so$: quellos que tienen $ electrones, en los cualesdestacan el 0cido, #xido nhídrido, +al, *eróxido, 1idruro.Los Com&ustos T!cia!ios so$: quellos que tienes 2 electrones, en los cualesdestacan #rto, 3eta,*iro.Los Com&ustos Cuat!$a!ios so$: Los que tienen 4 electrones, en esta rama entranlos radicales.

continuación explicare algunos de los compuestos &inarios más importantes y mássonados.Ó0i%os: +e llama óxidos a los compuestos que se forman al com&inarse oxigeno con loselementos. *uesto que los elementos se clasifican en metales y no metales, hay tresclases de óxidos metálicos o &ásicos y oxácidos.'!ó0i%os: lgunos óxidos tienen un átomo mas de oxigeno que los oxidos ordinarios.*ara designar haestas sustancias se agrega el prefi!o *er. En los peroxidos, el oxigeno funciona convalencia 5 *or lo tanto el peroxido se forma con un 3etal y en #xigeno.A$12%!i%os: +e forman gracias a la com&inacion de los no metales con el oxigeno y aside forman anhidridos.)as: Las &ases o hidroxidos se caracterizan por tener en solucion acuosa el radicalhidroxilo. *or lo tanto los 1idroxidos se forman con en metal y un "#1%65.


3/21

Áci%o: Los acidos son compuesto que se forman con un 1idrogeno y un no metal.Sal: Las sals so$ com&ustos 3u s *o!ma$ "!acias a la u$ió$ % u$ mtal co$ u$$o mtal/


4/21

LA TA)LA 'ERIÓDICALos elementos clasifican, organiza y distri&uye los distintos elementos químicos,conforme a sus propiedades y características7 su función principal es esta&lecer un ordenespecífico agrupando elementos/

CLASI4ICACIONG!u&os/

las columnas verticales de la ta&la periodica se les conoce como grupos. 8odos loselementos quepertenecen a un grupo tienen la misma valencia atomica, y por ello, tienen caracteristicaso propiedades

similares entre si. *or e!emplo, los elementos en el grupo 9 tienen valencia de 5 "unelectron en su ultimonivel de energia% y todos tienden a perder ese electron al enlazarse como iones positivosde 5. Los elementos en el ultimo grupo de la derecha son los gases no&les, los cualestienen lleno su ultimo nivel de energia "regla del octeto% y, por ello, son todosextremadamente no reactivos.(umerados de izquierda a derecha utilizando numeros ara&igos, segun la ultimarecomendacion de la 9*- "segun la antigua propuesta de la 9*-% de 5;amilia del 8itanio=rupo @ "? /%: >amilia del ?anadio=rupo A "?9 /%: >amilia del -romo=rupo B "?99 /%: >amilia del 3anganeso=rupo < "?999 /%: >amilia del 1ierro

=rupo ; "9C /%: >amilia del -o&alto=rupo 5D "C /%: >amilia del (iquel=rupo 55 "9 /%: >amilia del -o&re


5/21

=rupo 5$ "99 /%: >amilia del inc=rupo 52 "999 %: los terreos=rupo 54 "9? %: los car&onoideos=rupo 5@ "? %: los nitrogenoideos=rupo 5A "?9 %: los calcogenos o anfigenos=rupo 5B "?99 %: los halogenos

=rupo 5< "?999 %: los gases no&les'!2o%osLas filas horizontales de la ta&la periodica son llamadas periodos. -ontrario a comoocurre en el caso de los grupos de la ta&la periodica, los elementos que componen unamisma fila tienen propiedades diferentes pero masas similares: todos los elementos de unperiodo tienen el mismo numero de or&itales. +iguiendo esa norma, cada elemento secoloca segun su configuracion electronica. El primer periodo solo tiene dos miem&ros:hidrogeno y helio7 am&os tienen solo el or&ital 5s.La ta&la periodica consta de B periodos:*eriodo 5*eriodo $*eriodo 2

*eriodo 4*eriodo @*eriodo A*eriodo BLa ta&la tam&ien esta dividida en cuatro grupos, s, p, d, f, que estan u&icados en el ordensdp, de izquierda a derecha, y f lantanidos y actinidos. Esto depende de la letra enterminacion de los elementos de este grupo,segun el principio de uf&au.


6/21

)lo3us o !"io$s

La ta&la periodica se puede tam&ien dividir en &loques de elementos segun el or&ital queesten ocupando

los electrones mas externos.Los &loques o regiones se denominan segun la letra que hace referencia al or&ital masexterno: s, p, d y f.*odria ha&er mas elementos que llenarian otros or&itales, pero no se han sintetizado odescu&ierto7 en estecaso se continua con el orden alfa&etico para nom&rarlos./loque s/loque p/loque d/loque f

ESTADOS DE LA MATERIAEn la naturaleza, la materia se nos presenta en tres estados fisicos diferentes: solido,liquido y gaseoso.

unque algunas sustancias, como el agua, pueden existir en los tres estados, lo normales que, en su estadonatural, cada sustancia aparezca en uno solo de ellos.

'RO'IEDADES DE LOS SÓLIDOSLas particulas que constituyen un solido estan unidas entre si por fuerzas muy intensas,de manera que


7/21

resulta muy dificil separarlas7 por ello los solidos tienen una forma &ien definida.Las particulas que constituyen un cuerpo solido estan tan proximas entre si que por mucha fuerza quehagamos no las podemos acercar mas7 los solidos son dificiles de comprimir, no cam&iande volumen.

lgunas propiedades de los solidos se de&en precisamente a la forma y a la fuerza conque estan unidas susparticulas. Estas propiedades son:La %u!5a, o dificultad para rayar el cuerpo. *or e!emplo, el diamante es mucho mas duroque un trozo deyeso.La *!a"ili%a%, o tendencia de un solido a romperse sin deformarse. *or e!emplo, el vidrioo el &arro cocidoson fragiles.La %uctili%a%6 o facilidad que ofrece un solido a extenderse formando hilos. *or e!emplo,el co&re del que

estan hechos los hilos en el interior de los ca&les de la luz.La malea&ilidad, o capacidad que presenta un solido para extenderse en forma delaminas. *or e!emplo, eloro y el aluminio son metales muy malea&les.La lastici%a%, o tendencia de un solido a recuperar su forma original tras ser sometido auna fuerza. *or e!emplo, una cinta de goma o un muelle son muy elasticos.La *l0ibili%a%, o facilidad de un solido a do&larse sin romperse. *or e!emplo, podemosdo&lar una varita demim&re o un folio de papel sin que se rompan.La !sist$cia, o capacidad de un solido para soportar pesos sin romperse. *or e!emplo,las casas se hacen

con vigas de hierro o de hormigon, que soportan el peso de muros y techos.


8/21

'RO'IEDADES DE LOS L-,+IDOSLos liquidos no tienen forma propia, sino que adoptan la forma del recipiente que loscontiene.Las particulas que constituyen los liquidos estan mas ale!adas entre si que en los solidos,pero esta distanciano se puede hacer menor7 por ello el volumen de un liquido no cam&ia, es decir, los

liquidos tienen volumenconstante. #tras propiedades de los liquidos son la viscosidad y la volatilidad. Fecimos que unliquido es viscosocuando fluye muy lentamente, como la miel o el aceite, que son mas viscosos que elagua.Fecimos que un liquido es volatil cuando se evapora con facilidad. El olor a gasolina enuna gasolinera nosindica que se trata de un liquido volatil.

'RO'IEDADES DE LOS GASESLas particulas que forman los gases estan unidas por fuerzas muy de&iles. Fe&ido a ello,los gases carecen de

forma y volumen propios, adoptan la forma y tienden a ocupar todo el volumen delrecipiente que loscontiene.+i al inflar un glo&o, no paramos de soplar, llegara un momento en que la presion sea tangrande que lo reviente, expandiendose el aire de su interior.


9/21

+i con un dedo tapamos la &oca de una !eringuilla y apretamos su em&olo, este avanzarapues el aire que hayen su interior se comprime, mientras que si tiene agua, nos resultara imposi&le mover elem&olo, ya que losliquidos no se comprimen.Los gases pueden pues comprimirse y expandirse "los liquidos y solidos no%.

-omprimiendo o enfriando ungas, este puede pasar al estado liquido, como sucede con el gas licuado que contienenlas &om&onas de&utano.

LA 'RESIÓN 7IDROSTÁTICAes la fuerza por unidad de area que e!erce un liquido en reposo so&re las paredes delrecipiente que locontiene y so&re cualquier cuerpo que se encuentre sumergido, como esta presion sede&e al peso del liquido,esta presion depende de la densidad"p%, la gravedad"g% y la profundidad"h% del el lugar donde medimos lapresion "*%

n fluido pesa y e!erce presion so&re las paredes so&re el fondo del recipiente que locontiene y so&re lasuperficie de cualquier o&!eto sumergido en el. Esta presion, llamada presion hidrostatica,provoca, enfluidos en reposo, una fuerza perpendicular a las paredes del recipiente o a la superficiedel o&!eto sumergidosin importar la orientacion que adopten las caras. +i el liquido fluyera, las fuerzasresultantes de las presionesya no serian necesariamente perpendiculares a las superficies. Esta presion depende dela densidad del

liquido en cuestion y de la altura a la que este sumergido el cuerpo y se calcula mediantela siguienteexpresion:Fonde, usando unidades del +9,Es la presion hidrostatica "en pascales%7Es la densidad del liquido "en Gilogramos so&re metro cu&ico%7Es la aceleracion de la gravedad "en metros so&re segundo al cuadrado%7Es la altura del fluido "en metros%. n liquido en equili&rio e!erce fuerzas perpendicularesso&re cualquier


10/21

superficie sumergida en su interior Es la presion atmosfericaLA ENERG-AEs un concepto utilizado en el campo de las ciencias naturales en general7 es unapropiedad que le permite acualquier o&!eto fisico realizar algun tra&a!o. 8odas las transformaciones que puede

perci&ir el hom&re de lanaturaleza son producto de algun tipo de energia, esta ultima es la fuente de todomovimiento. +e manifiestacon cam&ios fisicos y quimicos, como por e!emplo el derretimiento de un hielo "fisico% o elproceso digestivodel hom&re "quimico%. La energia es un concepto a&stracto, es decir, no se refiere a uno&!eto fisico, es unaherramienta matematica para asignar el estado de un sistema fisico.

En fisica, los diversos tipos de movimientos se les atri&uyen a un tipo de energia, como laenergia potencial,cinetica, electromagnetica, entre otras. Estas estan en potencia de transformacion a otrotipo de energia, por e!emplo una ampolleta encendida en poco tiempo comenzara a calentarse, esto se

entiende, pues la ampolletaexperimenta la transformacion de la energia electrica a energia calorica. Fe ahi la famosafrase de (eHton Ila energia no se crea ni se destruye, solo se transformaJLa fisica otorga distintas clasificaciones de energia. La fisica clasica presenta la siguienteclasificacion:a8 Mca$ica:*otencial: capacidad que tiene un cuerpo para realizar un tra&a!o dentro de un campo defuerzas.-inetica: energia que se requiere para mover un cuerpob8 Elct!oma"$ticaKadiante: energia que poseen las ondas electromagneticas

*otencial electrica: energia que utiliza una fuerza electrica para mover una cargac8 T!mo%i$amica9nterna: resultado de la energia cinetica y potencial de las moleculas y atomos. sociadaal estadotermodinamico.8ermica: energia li&erada de la naturaleza en forma de calor.En segundo lugar la clasificacion de la fisica relativaa% Kelatividad


11/21

Keposo: sociada a la masa de una particula. 3edida por un o&servador que esta enreposoFesintegracion: Es la diferencia de energia de una particula inicial y posterior al procesode desintegracion*or ultimo la fisica cuántica>E(#3E(#+ /9#>9+9-#+ 3#LE-LKE+

>E(#3E(#+ /9#>9+9-#+n fenomeno es un cam&io en la (aturaleza que no modifica la composicion de lamateria.*or e!emplo:6 3over un o&!eto de un sitio a otro.6 Fo&lar un papel.6 La formacion de un huracan6 Filatacion del mercurio en un termometro6 -ongelacion del agua "en este caso, no cam&ia la identidad de la materia porque el agualiquida hapasado a agua solida%TENSIÓN S+'ER4ICIAL

En fisica se denomina tension superficial de un liquido a la cantidad de energia necesariaparaaumentar su superficie por unidad de area.5 Esta definicion implica que el liquido tieneunaresistencia para aumentar su superficie. Este efecto permite a algunos insectos, como elzapatero,desplazarse por la superficie del agua sin hundirse. La tension superficial "unamanifestacion de lasfuerzas intermoleculares en los liquidos%, !unto a las fuerzas que se dan entre los liquidosy lassuperficies solidas que entran en contacto con ellos, da lugar a la capilaridad. -omoefecto tiene la

elevacion o depresion de la superficie de un liquido en la zona de contacto con un solido.#tra posi&le definicion de tension superficial: es la fuerza que actua tangencialmente por unidad delongitud en el &orde de una superficie li&re de un liquido en equili&rio y que tiende acontraer dichasuperficie.AD7ESIÓNnas gotas de agua adhirindose a una telarana.


12/21

El mortero usado para mantener y sostener !untos los ladrillos es un e!emplo de laadhesion.La adhesion es la propiedad de la materia por la cual se unen dos superficies desustancias iguales odiferentes cuando entran en contacto, y se mantienen !untas por fuerzas intermoleculares.

La cohesion es distinta de la adhesion. La cohesion es la fuerza de atraccion entreparticulasadyacentes dentro de un mismo cuerpo, mientras que la adhesion es la interaccion entrelassuperficies de distintos cuerpos.

LA TERMOMETR-Ase encarga de la medicion de la temperatura de cuerpos o sistemas. *ara este fin, seutiliza eltermometro, que es un instrumento que se &asa en el cam&io de alguna propiedad de lamateriade&ido al efecto del calor7 asi se tiene el termometro de mercurio y de alcohol, que se&asan en ladilatacion, los termopares que de&en su funcionamiento al cam&io de la conductividadelectrica, los opticos que detectan la variacion de la intensidad del rayo emitido cuando serefle!a en un cuerpocaliente.*ara poder construir el termometro se utiliza el *rincipio -ero de la 8ermodinamica quedice: +iun sistema que esta en equili&rio termico con un sistema /, esta en equili&rio termicotam&ien

con un sistema -, entonces los tres sistemas , / y - estan en equili&rio termico entre si.CO7ESIÓN


13/21

Es la atraccion entre moleculas que mantiene unidas las particulas de una sustancia. Lacohesion esdiferente de la adhesion7 la cohesion es la fuerza de atraccion entre particulas adyacentesdentro deun mismo cuerpo, mientras que la adhesion es la interaccion entre las superficies dedistintoscuerpos.En el agua la fuerza de cohesion es elevada por causa de los puentes de hidrogeno quemantienenlas moleculas de agua fuertemente unidas, formando una estructura compacta que la

convierte en unliquido casi incompresi&le. l no poder comprimirse puede funcionar en algunos animalescomo unesqueleto hidrostatico, como ocurre en algunos gusanos perforadores capaces deagu!erear la rocamediante la presion generada por sus liquidos internos.ACCIÓN CA'ILAR

un cuando usted nunca haya escuchado so&re accion capilar, de todas maneras esimportante en suvida. La accion capilar es importante para mover el agua "y todas las cosas que estandisueltas enella%. +e define como el movimiento del agua dentro de los espacios de un material

poroso, de&ido alas fuerzas de adhesion y a la tension de la superficie.La accion capilar ocurre porque el agua es pega!osa 66 las moleculas del agua se peganunas a otrasy a otras su&stancias como el vidrio, la ropa, te!idos organico y la tierra.Las plantas y los ar&oles no podrian crecer sin accion capilar. Las plantas ponen lasraices dentro dela tierra y estas son capaces de llevar agua de la tierra hacia la planta. El agua, quecontiene


14/21

nutrientes disueltos, quimicos y minerales seintroduce dentro de las raices y empieza aelevarse por dentro de los te!idos de la planta. l momentoque la molecula de agua M5 empieza a su&ir,esta !ala

a la molecula de agua M$, quien a su vez, por supuesto, !ala a la molecula de agua M2, y asisucesivamente.*iense en los mas pequenos vasos sanguineosde su cuerpo 66 sus capilares. La mayor parte desusangre es agua y la accion capilar ayuda a laaccion de &om&eo que e!ecuta su corazon almantener su sangre moviendose dentro de sus vasos

sanguineos.


15/21

F9>+9N( +93*LEal proceso por el cual se produce un flu!o neto de moleculas pasa a traves de unamem&ranapermea&le sin que exista un aporte externo de energia. Este proceso, que en ultimainstancia seencuentra determinado por una diferencia de concentracion entre los dos medios

separados por lamem&rana7 no requiere de un aporte de energia de&ido a que su principal fuerzaimpulsora es elaumento de la entropia total del sistema.

En este proceso el desplazamiento de las moleculas se produce siguiendo el gradiente deconcentracion, las moleculas atraviesan la mem&rana desde el medio donde seencuentran en mayor concentracion, hacia el medio donde se encuentran en menor concentracion.El proceso de difusion simple se encuentra descrito por las Leyes de >icG, las cualesrelacionan ladensidad del flu!o de las moleculas con la diferencia de concentracion entre los dosmedios separados por la mem&rana, el coeficiente de difusion de las mismas y la

permea&ilidad de lamem&rana.El proceso de difusion simple es de vital importancia para el transporte de moleculaspequenas atraves de las mem&ranas celulares. Es el unico mecanismo por el cual el oxigeno ingresaa lascelulas que lo utilizan como aceptor final de electrones en la cadena respiratoria y uno delosprincipales mecanismos de regulacion osmotica en las celulas.

ÓSMOSIS>enomeno de la osmosis.La osmosis es un fenomeno fisico relacionado con el comportamiento de un solido comosoluto deuna solucion ante una mem&rana semipermea&le para el solvente pero no para lossolutos. 8al comportamiento entrana una difusion simple a traves de la mem&rana, singasto de energia. La osmosis del agua es un fenomeno &iologico importante para elmeta&olismo celular de los seresvivos.


16/21

4ENOMENOS ,+IMICOS+on los cam&ios que presentan las sustancias cuando, al reaccionar unas con otras,pierden suscaracteristicas originales y dan lugar a otra sustancia, con propiedades diferentes.-omo e!emplos se tienen los siguientes: la com&ustion de materiales como el papel, uncerillo o elgas casero7 la oxidacion de un clavo7 el efecto que produce un acido so&re un metal7 lareaccion deuna sustancia con otra, como seria el caso del hidrogeno con el oxigeno para formar agua, o el delsodio con el cloro para formar cloruro de sodio.A;E!emplos muy representativos de fenomenos fisicos y quimicos son la elasticidad y lacom&ustion,respectivamente.+e conoce como elasticidad a la capacidad de los cuerpos para recuperar su formaoriginal cuandocesa de aplicarseles una fuerza7 e!emplo de ello es la elasticidad de un resorte, de unaliga o de unsueter.La mayoria de los fenomenos que ocurren en la naturaleza han sido estudiados por elhom&re,cuantas veces lo ha creido necesario, para conocerlos y poder aprovecharlos en su&eneficio.TERMOMETRIA 9 CALORIMETRIA ANIMAL

TERMOMETRIA


17/21

La termometria se encarga de la medicion de la temperaturade cuerpos o sistemas. *ara este fin, seutiliza el termometro, que es un instrumento que se &asa en elcam&io de alguna propiedad de lamateria de&ido al efecto del calor7 asi se tiene el termometrode mercurio y de alcohol, que se &asan

en la dilatacion, los termopares que de&en su funcionamientoal cam&io de la conductividadelectrica, los opticos que detectan la variacion de la intensidaddel rayo emitido cuando se refle!a enun cuerpo caliente.

Existen varias escalas termometricas para medir temperaturas,relativas y a&solutas.

partir de la sensacion fisiologica, es posi&le hacerse una ideaaproximada de la temperatura a laque se encuentra un o&!eto. *ero esa apreciacion directa esta limitada por diferentesfactores7 asi el

intervalo de temperaturas a lo largo del cual esto es posi&le es pequeno7 ademas, parauna mismatemperatura la sensacion correspondiente puede variar segun se haya estadopreviamente encontacto con otros cuerpos mas calientes o mas frios y, por si fuera poco, no es posi&leexpresar conprecision en forma de cantidad los resultados de este tipo de apreciaciones su&!etivas.*or ello paramedir temperaturas se recurre a los termometros.En todo cuerpo material la variacion de la temperatura va acompanada de lacorrespondientevariacion de otras propiedades medi&les, de modo que a cada valor de aquella le

corresponde unsolo valor de esta. 8al es el caso de la longitud de una varilla metalica, de la resistenciaelectrica deun metal, de la presion de un gas, del volumen de un liquido, etc. Estas magnitudes cuyavariacionesta ligada a la de la temperatura se denominan propiedades termometricas, porquepueden ser empleadas en la construccion de termometros.*ara definir una escala de temperaturas es necesario elegir una propiedad termometricaque reunalas siguientes condiciones:La expresion matematica de la relacion entre la propiedad y la temperatura de&e ser

conocida.La propiedad termometrica de&e ser lo &astante sensi&le a las variaciones de temperaturacomo parapoder detectar, con una precision acepta&le, pequenos cam&ios termicos.El rango de temperatura accesi&le de&e ser suficientemente grande.na vez que la propiedad termometrica ha sido elegida, la ela&oracion de una escalatermometrica ode temperaturas lleva consigo, al menos, dos operaciones7 por una parte, ladeterminacion de los


18/21

puntos fi!os o temperaturas de referencia que permanecen constantes en la naturaleza y,por otra, ladivision del intervalo de temperaturas correspondiente a tales puntos fi!os en unidades ogrados.Lo que se necesita para construir un termometro, son puntos fi!os, es decir procesos enlos cuales la

temperatura permanece constante. E!emplos de procesos de este tipo son el proceso dee&ullicion yel proceso de fusion.ESCALA DE LA TERMOMETRIAESCALA CELSI+S O CENT-GRADA8ermometro >ahrenheit -elsius de pared.El cientifico sueco ndes -elsius "5BD565B44% construyo por primera vez la escalatermometricaque lleva su nom&re. Eligio como puntos fi!os el de fusion del hielo y el de e&ullicion delagua, tras

advertir que las temperaturas a las que se verifica&an tales cam&ios de estado eran

constantes a lapresion atmosferica. signo al primero el valor D y al segundo el valor 5DD, con lo cual fi!oel valor del grado -elsius "O-% como la centesima parte del intervalo de temperatura comprendidoentre esosdos puntos fi!os.*ara esta escala, estos valores se escri&en como 5DD O- y D O- y se leen 5DD grados-elsius y Dgrados -elsius, respectivamente.


19/21

ESCALA 4A7REN7EITG!a%o 4a1!$1it/En los paises anglosa!ones se pueden encontrar aun termometros graduados en grado>ahrenheit"O>%, propuesta por =a&riel >ahrenheit en 5B$4. La escala >ahrenheit difiere de la -elsiustanto en

los valores asignados a los puntos fi!os, como en el tamano de los grados. En la escala>ahrenheitlos puntos fi!os son los de e&ullicion y fusion de una disolucion de cloruro amonico enagua. si alprimer punto fi!o se le atri&uye el valor 2$ y al segundo el valor $5$. *ara pasar de una aotra escalaes preciso emplear la ecuacion:t"O>% P ";Q@% R t"O-% 2$ o t"O-% P "@Q;% R St"O>% 6 2$Tdonde t"O>% representa la temperatura expresada en grados >ahrenheit y t"O-% laexpresada engrados -elsius.+u utilizacion se circunscri&e a los paises anglosa!ones y a Uapon, aunque existe una

marcadatendencia a la unificacion de sistemas en la escala -elsius.ESCALA ELVIN O A)SOL+TA+i &ien en la vida diaria las escalas -elsius y >ahrenheit son las mas importantes, enam&itocientifico se usa otra, llamada a&soluta o Velvin, en honor a sir Lord Velvin.En la escala a&soluta, al D O- le hace corresponder $B2,5@ V, mientras que los 5DD O- secorresponden con 2B2,5@ V. +e ve inmediatamente que D V esta a una temperatura queuntermometro centigrado senalara como 6$B2,5@ O-. Ficha temperatura se denomina ceroa&soluto.+e puede notar que las escalas -elsius y Velvin poseen la misma sensi&ilidad. *or otra

parte, esta ultima escala considera como punto de referencia el punto triple del agua que,&a!o cierta presion, equivale a D.D5 O-.La escala de temperaturas adoptada por el +istema 9nternacional de nidades es lallamada escala a&soluta o Velvin. En ella el tamano de los grados es el mismo que en la-elsius, pero el cero de la escala se fi!a en el 6 $B2,5@ O-. Este punto llamado ceroa&soluto de temperaturas es tal que a dicha temperatura desaparece la agitacionmolecular, por lo que, segun el significado que la teoria cinetica atri&uye a la magnitudtemperatura, no tiene sentido ha&lar de valores inferiores a el. El cero a&soluto constituyeun limite inferior natural de temperaturas, lo que hace que en la escala Velvin no existantemperaturas &a!o cero "negativas%. La relacion con la escala -elsius viene dada por laecuacion:8"V% P t"O-% $B2,5@ o t"O-% P 8"V% 6 $B2,5@

8"V% P "@Q;% R St"O>% 4@;,ABT o t"O>% P ";Q@% R 8"V% 6 4@;,ABsiendo 8"V% la temperatura expresada en Gelvin.CALORIMETRIA

3ediante la calorimetria se puede medir el calor en una reaccion quimica o un cam&iofisico usandoun instrumento llamado calorimetro. *ero tam&ien se puede emplear un modo indirectocalculandoel calor que los organismos vivos producen a partir de la produccion de dioxido decar&ono y de


20/21

nitrogeno "urea en organismos terrestres%, y del consumo de oxigeno.dondeW P cam&io de energia interna-omo la presion no se mantiene constante, el calor medido no representa el cam&io deentalpia.-alorimetria a presion constante

El calor medido es igual al cam&io en la energia interna del sistema menos el tra&a!orealizado:-omo la presion se mantiene constante, el calor medido representa el cam&io de entalpia.

TRA)A;OKefiere a una actividad propia del ser humano. 8am&ien otros seres actuan dirigiendo susenergiascoordinadamente y con una finalidad determinada. +in em&argo, el tra&a!o propiamentedicho,entendido como proceso entre la naturaleza y el hom&re, es exclusivamente humano. Enesteproceso el hom&re se enfrenta como un poder natural, en pala&ras de Varl 3arx, con la

materia dela naturaleza.EL CALOR

es el proceso de transferencia de energia entre diferentes cuerpos o diferentes zonas deun mismo cuerpo que se encuentran a distintas temperaturas. Este flu!o siempre ocurredesde el cuerpo de mayor temperatura hacia el cuerpo de menor temperatura, ocurriendola transferencia hasta que am&os cuerpos se encuentren en equili&rio termico "e!emplo:una &e&ida fria de!ada en una ha&itacion se enti&ia%.La energia puede ser transferida por diferentes mecanismos, entre los que ca&e resenar la radiacion, la conduccion y la conveccion, aunque en la mayoria de los procesos realestodos se encuentran presentes en mayor o menor grado.La energia que puede intercam&iar un cuerpo con su entorno depende del tipo de

transformación que se efectue so&re ese cuerpo y por tanto depende del camino. Loscuerpos no tienen calor, sinoenergia interna.La energia existe en varias formas. En este caso nos enfocamos en el calor, que es elproceso mediante el cual la energia se puede transferir de un sistema a otro comoresultado de la diferencia de temperatura.La temperatura es una magnitud referida a las nociones comunes de caliente, ti&io, frioque puede ser medida, especificamente, con un termometro. En fisica, se define comouna magnitud escalar relacionada con la energia interna de un sistema termodinamico,definida por el principio cero de la termodinamica. 3as especificamente, esta relacionadadirectamente con la parte de la energía interna conocida como energia cinetica, que esla energia asociada a los movimientos de las particulas del sistema, sea en un sentido

traslacional, rotacional, o en forma de vi&raciones. medida de que sea mayor la energia cinetica de un sistema, se o&serva que este seencuentra mascaliente7 es decir, que su temperatura es mayor.MECANISMO DE 'RO'AGACIÓN DE CALORCOND+CCIÓN: La conduccion es la manera de transferir calor desde una masa detemperatura mas elevada a otra de temperatura inferior por contacto directo. El coeficientede


21/21

Biofisica A

Documents

Transcript of Biofisica A