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La termodinámica, fija su atención en los
intercambios de energía en forma de calor que se
llevan a cabo entre un sistema y otro.
INTERCAMBIOS
DE
SISTEMA
1
ENERGÍA
CALOR
SISTEMA
2
LA TERMODINÁMICA
Basa su
análisis en
LEYES
que son
LEY CERO
1º LEY DE LA
TERMODINÁMICA
2º LEY DE LA
TERMODINÁMICA
LEY CERO
“Si tenemos dos cuerpos llamados A y B, con diferente
temperatura uno de otro, y los ponemos en contacto,
en un tiempo determinado t, estos alcanzarán la
misma temperatura, es decir, tendrán ambos la misma
temperatura.”
EN TIEMPO t
A
Alcanzarán
= TEMPERATURA
B
LEY CERO
“Si luego un tercer cuerpo, que llamaremos C se pone
en contacto con A y B, también alcanzará la misma
temperatura y, por lo tanto, A, B y C tendrán la misma
temperatura mientras estén en contacto”
A
B
C
= TEMPERATURA MIENTRAS ESTÉN EN
CONTACTO
1º LEY DE LA
TERMODINÁMICA
“La energía no se crea ni se destruye, sino que,
durante un proceso solamente se transforma en
sus diversas manifestaciones”
Se refiere al concepto de energía interna, trabajo y
calor.
Si sobre un sistema con una determinada energía
interna, se realiza un trabajo mediante un proceso,
la energía interna del sistema variará.
ENERGÍA INTERNA
EL
TRABAJO
SISTEMA
Hace variar su
A la diferencia de la energía interna del sistema y a la
cantidad de trabajo le denominamos calor. El calor es la
energía transferida al sistema por medios no mecánicos.
SISTEMA
El trabajo y el
calor no son más
que diferentes
manifestaciones
de energía
Trabajo
sobre el
sistema
RECIPIENTE
DE VIDRIO
CON AGUA
TEMPERATURA
CALOR
2º LEY DE LA
TERMODINÁMICA
"No existe un proceso cuyo único resultado sea la
absorción de calor de una fuente y la conversión
íntegra de este calor en trabajo".
Clausius, ingeniero francés, también formuló un
principio para la Segunda ley:
"No es posible proceso alguno cuyo único resultado
sea la transferencia de calor desde un cuerpo frío a otro
más caliente"
Metabolismo Celular
Catabolismo
Energía
Anabolismo
Procesos Metabólicos
Objetivos
Crecimiento
Reparación
Mantenimiento
Del
Organismo
Definición
• Es una magnitud
• Es el grado de
que mide la parte de
desorden que
la energía que NO
poseen las
puede utilizarse
moléculas que
para producir un
integran un cuerpo.
TRABAJO.
Bolitas separadas por divisiones
Quito una división……Quito un º o índice de
restricción
AUMENTA LA ENTROPÍA
Quito otra división……Quito otro º ó índice
de restricción
La entropía de este sistema ha aumentado al ir quitando las
restricciones pues inicialmente había un orden establecido y al final
del proceso (el proceso es en este caso el quitar las divisiones de la
caja) no existe orden alguno dentro de la caja.
La entropía es en este caso una medida del orden (o
desorden) de un sistema o de la falta de grados de
restricción.
ENTROPÍA
ENTROPÍA
ENTROPÍA
INICIAL
FINAL
LA ENTROPÍA LA PODEMOS DEFINIR ENTONCES
COMO EL CAMBIO DE CONDICIONES DE UN SISTEMA
LA ENTROPÍA ES UN PROCESO IRREVERSIBLE
¿Para qué me sirve el concepto de
Entropía?
Como concepto importante en los
problemas del rendimiento energético
del CUERPO HUMANO
Es la cantidad de energía que un sistema puede
intercambiar con su entorno.
Entalpía (del griego thalpein calentar), tal palabra
fue acuñada en 1850 por el físico alemán Clausius.
La entalpía es una magnitud de termodinámica
simbolizada con la letra H.
La variación de entalpía expresa una medida de
la cantidad de energía absorbida o cedida por un
sistema termodinámico, o, lo que es lo mismo, la
cantidad de energía que tal sistema puede
intercambiar con su entorno.
Usualmente la entalpía se mide, dentro del
Sistema Internacional de Unidades, en joules.
La entalpía se define mediante la siguiente
fórmula:
Donde:
•U es la energía interna.
•p es la presión del sistema.
•V es el volumen del sistema.
LEY DE HESS
• Establece que el cambio de entalpía en una
reacción es igual a la suma de los cambios
de entalpía de las reacciones intermedias.
• ∆H =∑∆HF°(productos) −∑∆HF°(reactivos)
Esta ecuación puede aplicarse a una reacción
que se da en una sola etapa, o puede ser la
suma de una serie de reacciones
intermedias.
REACCIONES QUÍMICAS
Transforma la Energía de las Sustancias Nutricias
A una Forma
Biológicamente Utilizable
Reacciones
Endergónicas
Aquellas Reacciones
que Requiere que se
le Añada Energía a
los Reactivos
Se le Suma Energía
(Contiene más Energía Libre
Que los Reactivos Originales)
Reacciones
Exergónicas
Aquellas Reacciones que
Liberan Energía cono
Resultado de los Procesos
Químicos
Se Libera Energía
Reacciones
Exergónicas:
Reactante
(Sustratos)
Reacciones
Endergónicas:
Energía
Libre
Productos
Reactante
(Sustratos)
Productos
Dirigida a Conducir
EL ACOPLAMIENTO DE LAS REACCIONES
EXERGÓNICAS Y ENDERGÓNICAS
C6H12O6 + 6O2
(Glucosa)
Se Degrada
Vía
Oxidación Celular
(Reactante o
Sustrato)
Se
Libera
Energía Libre
(Reacción
Exergónica)
6CO2 + 6H2O
(Bióxido
de
Carbono)
(Agua)
(Producto)
REACCIONES ACOPLADAS
Reacciones Asociadas, en la cual la Energía Libre de
una Reacción (Exergónica) es utilizada para
Conducir/Dirigir una Segunda Reacción (Endergónica)
Reacciones Exergónicas
Energía
Libre
Dirigida a Conducir
las
Reacciones Endergónicas
Reacciones Liberadoras
de Energía
Acopladas
Reacciones que
Requieren Energía