Termometría
La termometría se encarga de la medición de la temperatura de cuerpos o sistemas. Para este fin, se utiliza el termómetro, que es un instrumento que se basa en el cambio de alguna propiedad de la materia debido al efecto del calor; así se tiene el termómetro de mercurio y de alcohol, que se basan en la dilatación, los termopares que deben su funcionamiento al cambio de la conductividad eléctrica, los ópticos que detectan la variación de la intensidad del rayo emitido cuando se refleja en un cuerpo caliente.
Existen varias escalas termométricas para medir temperaturas, relativas y absolutas.
A partir de la sensación fisiológica, es posible hacerse una idea aproximada de la temperatura a la que se encuentra un objeto. Pero esa apreciación directa está limitada por diferentes factores; así el intervalo de temperaturas a lo largo del cual esto es posible es pequeño; además, para una misma temperatura la sensación correspondiente puede variar según se haya estado previamente en contacto con otros cuerpos más calientes o más fríos y, por si fuera poco, no es posible expresar con precisión en forma de cantidad los resultados de este tipo de apreciaciones subjetivas. Por ello para medir temperaturas se recurre a los termómetros.
En todo cuerpo material la variación de la temperatura va acompañada de la correspondiente variación de otras propiedades medibles, de modo que a cada valor de aquella le corresponde un solo valor de ésta. Tal es el caso de la longitud de una varilla metálica, de la resistencia eléctrica de un metal, de la presión de un gas, del volumen de un líquido, etc. Estas magnitudes cuya variación está ligada a la de la temperatura se denominan propiedades termométricas, porque pueden ser empleadas en la construcción de termómetros.
Para definir una escala de temperaturas es necesario elegir una propiedad termométrica que reúna las siguientes condiciones:
La expresión matemática de la relación entre la propiedad y la temperatura debe ser conocida.
La propiedad termométrica debe ser lo bastante sensible a las variaciones de temperatura como para poder detectar, con una precisión aceptable, pequeños cambios térmicos.
El rango de temperatura accesible debe ser suficientemente grande.
Una vez que la propiedad termométrica ha sido elegida, la elaboración de una escala termométrica o de temperaturas lleva consigo, al menos, dos operaciones; por una parte, la determinación de los puntos fijos o temperaturas de referencia que permanecen constantes en la naturaleza y, por otra, la división del intervalo de temperaturas correspondiente a tales puntos fijos en unidades o grados.
Lo que se necesita para construir un termómetro, son puntos fijos, es decir procesos en los cuales la temperatura permanece constante. Ejemplos de procesos de este tipo son el proceso de ebullición y el proceso de fusión.
Escala de la termometria
Termómetro fahrenheit celsius de pared.
El científico sueco andes celsius (1701-1744) construyó por primera vez la escala termométrica que lleva su nombre. Eligió como puntos fijos el de fusión del hielo y el de ebullición del agua, tras advertir que las temperaturas a las que se verificaban tales cambios de estado eran constantes a la presión atmosférica. Asignó al primero el valor 0 y al segundo el valor 100, con lo cual fijó el valor del grado celsius (°c) como la centésima parte del intervalo de temperatura comprendido entre esos dos puntos fijos.
Para esta escala, estos valores se escriben como 100 °c y 0 °c y se leen 100 grados celsius y 0 grados celsius, respectivamente.
Escala fahrenheit
En los países anglosajones se pueden encontrar aún termómetros graduados en grado fahrenheit (°f), propuesta por gabriel fahrenheit en 1724. La escala fahrenheit difiere de la celsius tanto en los valores asignados a los puntos fijos, como en el tamaño de los grados. En la escala fahrenheit los puntos fijos son los de ebullición y fusión de una disolución de cloruro amónico en agua. Así al primer punto fijo se le atribuye el valor 32 y al segundo el valor 212. Para pasar de una a otra escala es preciso emplear la ecuación:
T(°f) = (9/5) * t(°c) + 32 o t(°c) = (5/9) * [t(°f) - 32]
Donde t(°f) representa la temperatura expresada en grados fahrenheit y t(°c) la expresada en grados celsius.
EJEMPLOS DE CONVERSIONES:
Transmisión del calor
Hay tres formas de transmisión del calor que son:
Conducción.- Se produce el intercambio de calor por contacto directo entre los dos cuerpos, las moléculas transmiten su energía al otro cuerpo hasta que alcanzan el equilibrio.
Convección.- Se produce en los gases y en los líquidos y consiste en que los fluidos más calientes son más ligeros que los fríos por lo que tienden a subir mientras que los fríos bajan formando corrientes de convección.
Radiación.-Es la propagación de la energía térmica sin que exista contacto entre los dos cuerpos. La radiación se produce en el espacio vacío y es como el Sol calienta la tierra.
Entropía es una magnitud física que, mediante cálculo, permite determinar la parte de la energía que no puede utilizarse para producir trabajo
Entalpia es una variación que expresa una medida de la cantidad de energía absorbida o cedida por un sistema termodinámico, es decir, la cantidad de energía que un sistema intercambia con su entorno.
Transformación de la materia en energía
Materia y energía son dos
conceptos que utilizamos a diario. La materia se caracteriza por ocupar un
lugar en el espacio y tener masa; puede ser sentida, tocada, vista, medida,
pesado o almacenada.
La energía es un poco más
difícil de definir. Por lo general, se la conoce por sus efectos, como la
capacidad de realizar trabajo y de producir cambios; es una propiedad que tiene
que tiene la materia.
Las
transformaciones de la Energía tienen lugar en la alimentación de los seres
vivos, en la dinámica de nuestra atmósfera y en la evolución del Universo.
Todos los procesos
naturales que acontecen en la materia pueden describirse en función de las
transformaciones energéticas que tienen lugar en ella.
Energía, capacidad de un sistema físico para realizar trabajo. La materia posee energía como resultado de su movimiento o de su posición en relación con las fuerzas que actúan sobre ella. Se considera una propiedad de los cuerpos que les permite transformar cuerpos. Sin energía, no será posible ningún proceso físico, químico o biológico.
Transformacion de la energia en materia
Para
que la materia se convierta en energía debe unirse con antimateria, la
antimateria está formada con antipartículas es decir partículas con cargas
opuestas a las partículas normales, al unirse materia y antimateria se
convierten en energía, la transformación de la energía en materia cosa que se
logró en muy pequeña escala es el proceso inverso la energía se convierte en
partícula y antipartícula, la antimateria solo puede crearse en los
laboratorios por eso para realizar las transformaciones es muy complicado.
La energía ¿qué es la energía?
Según la física la energía es la capacidad que tiene un cuerpo o un sistema de cuerpos para realizar trabajo.Trabajo (T) = fuerza aplicada (F) x distancia recorrida (d)
El trabajo es el producto de la fuerza aplicada por la distancia recorrida.
Las Fuentes de energía son los recursos existentes en la naturaleza de los que la humanidad puede obtener energía utilizable en sus actividades. El origen de casi todas las fuentes de energía es el Sol, que "recarga los depósitos de energía". Las fuentes de energía se clasifican en dos grandes grupos: renovables y no renovables; según sean recursos "ilimitados" o "limitados".
Transformaciones químicas.
Son aquellas en que las sustancias que intervienen presentan cambios em su constitucion. Las transfromaciones o cambios quimicos que se denominan reacciones quimicas, donde por una redistribucion de los atomos, una o varias sustancias se transfroman en otra sustancia
Son aquellas en que las sustancias que intervienen presentan cambios em su constitucion. Las transfromaciones o cambios quimicos que se denominan reacciones quimicas, donde por una redistribucion de los atomos, una o varias sustancias se transfroman en otra sustancia
Combustion
El oxígeno tiene la capacidad de combinarse con diversos elementos para producir óxidos. Por ende, oxidación es la combinación del oxígeno con otra sustancia. Existen oxidaciones que son sumamente lentas, como por ejemplo la del hierro. Cuando la oxidación es rápida se llama combustión.
 |
Pues bien, la combustión se refiere a las reacciones químicas que se establecen entre cualquier compuesto y el oxígeno. A esto también se le llama reacciones de oxidación.
De este tipo de proceso se desprenden energía lumínica y calórica y se llevan a cabo rápidamente.
Cabe destacar que los organismos vivientes, para producir energía, utilizan una combustión controlada de los azúcares.
El material que arde, como el kerosén y el alcohol, es el combustible y el que hacer arder, como el oxígeno, se llama comburente.
El material que arde, como el kerosén y el alcohol, es el combustible y el que hacer arder, como el oxígeno, se llama comburente.
La temperatura de los seres vivos
No depende solo de la temperatura ambiente, y hay otros factores actuando. El balance de calor y radiación expresa los intercambios de energía y calor de un organismo con el medio. Por ejemplo, una hoja está sometida a muchos flujos de intercambio: del sol recibe radiación de onda corta, radiación visible y radiación de onda larga. Además, tanto la atmósfera como los cuerpos cercanos emiten radiación infrarroja. La mayor parte de esta radiación acaba transformándose en calor y como consecuencia la hoja adquiere una determinada temperatura y también emite radiación infrarroja.
No depende solo de la temperatura ambiente, y hay otros factores actuando. El balance de calor y radiación expresa los intercambios de energía y calor de un organismo con el medio. Por ejemplo, una hoja está sometida a muchos flujos de intercambio: del sol recibe radiación de onda corta, radiación visible y radiación de onda larga. Además, tanto la atmósfera como los cuerpos cercanos emiten radiación infrarroja. La mayor parte de esta radiación acaba transformándose en calor y como consecuencia la hoja adquiere una determinada temperatura y también emite radiación infrarroja.
Cuando se establece una diferencia de temperatura entre la hoja y la atmósfera, estas diferencias tienden a anularse a causa de otras transferencias de calor:
- Calor sensible: la hoja lo intercambia por contacto directo con las moléculas de aire y las moléculas de su superficie.
- Calor latente: va asociado a los cambios de temperatura del agua: se intercambia por evaporación y condensacion
Efectos de la temperatura sobre los seres vivos:
Todos los organismos tienen una temperatura óptima en la que pueden llevar a cabo todas sus actividades
Efectos letales de la temperatura:
A. Los descensos de temperatura pueden producir la muerte, sobre todo cuando esta se sitúa por debajo del punto de congelación del agua: se producen cristales de hielo en el organismo, por lo que desciende el agua disponible y el ser vivo muere por desecación. Además, los cristales de hielo también pueden ejercer un efecto mecánico sobre los tejidos y romperlos.
Adaptaciones para sobrevivir a las bajas temperaturas:
– Resistencia a la desecación: pierden el agua de los tejidos, así esta no se congela. Esto sucede en esporas de resistencia y en las larvas de algunos insectos.
- Reducción del punto de congelación del agua o efecto crioscópico. Muchos insectos, por ejemplo, aumentan las concentraciones de glicerina en sus líquidos internos cuando llega la época de frío.
B. Los aumentos de temperatura tienen un efecto directo sobre el funcionamiento de las proteínas, ya que las enzimas se desnaturalizan a determinadas temperaturas. Y, de forma indirecta, el aumento de temperatura produce la pérdida de agua por transpiración. En medios acuáticos, además, baja la concentración del oxígeno disuelto en ella.
Radiacion termica
Se denomina radiación térmica o radiación calorífica a la emitida por un cuerpo debido a su temperatura. Todos los cuerpos emiten radiación electromagnética, pero su intensidad depende de la temperatura y de la longitud de onda considerada.
En lo que respecta a la transferencia de calor la radiación relevante es la comprendida en el rango de longitudes de onda de 0,1µm a 100µm, abarcando por tanto parte de la región ultravioleta, la visible y la infrarroja del espectro electromagnético.
La materia en un estado condensado (sólido o líquido) emite un espectro de radiación continuo. La frecuencia de onda emitida por radiación térmica es una densidad de probabilidad que depende solo de la temperatura.
Un cuerpo negro hace referencia a un objeto opaco que emite radiación térmica. Un cuerpo negro perfecto es aquel que absorbe toda la luz incidente y no refleja nada. A temperatura ambiente, un objeto de este tipo debería ser perfectamente negro (de ahí procede el término cuerpo negro.). Sin embargo, si se calienta a una temperatura alta, un cuerpo negro comenzará a brillar produciendo radiación térmica.
A temperatura ambiente, vemos los cuerpos por la luz que reflejan, dado que por sí mismos no emiten luz. Si no se hace incidir luz sobre ellos, si no se los ilumina, no podemos verlos. A temperaturas más altas, vemos los cuerpos debido a la luz que emiten, pues en este caso son luminosos por sí mismos. Así, es posible determinar la temperatura de un cuerpo de acuerdo a su color, pues un cuerpo que es capaz de emitir luz se encuentra a altas temperaturas.
Los cuerpos calientes emiten una radiación electromagnética cuya distribución de frecuencias sólo depende de su temperatura Y cuánto más caliente está, más alta es la media de las frecuencias emitidas.
De este modo, cuando un objeto está caliente emite frecuencias infrarrojas y se puede ver en la oscuridad con un visor de infrarrojos. Si sube más la temperatura, la radiación se ve claramente, porque a partir de cierta temperatura la radiación emitida empieza a estar en la parte baja de la banda visible, es decir en el rojo.
Por eso cuando un objeto está muy caliente se pone rojo y decimos que está al "rojo vivo".
Y cuando se calienta aún más emite radiación en toda la banda visible, en consecuencia se pone blanco y decimos que está al "rojo blanco".
La radiación emitida absorbe parte del calor del cuerpo y "la radia" al espacio circundante, de tal forma que el calor se trasmite por el espacio y es capaz de calentar otros objetos a distancia aunque no haya ningún medio físico entre ellos.
La relación entre la temperatura de un cuerpo y el espectro de frecuencias de su radiación emitida se utiliza en los pirómetros
Termodinámica en los seres vivos
En el fondo somos química: la vida es la expresión de miles de reacciones químicas que tienen lugar continuamente en el interior de los organismos vivos. Como esas reacciones son propias de los seres vivos se les denomina con más propiedad reacciones bioquímicas.
Hay que recordar que una reacción consta de uno o varios reactivos que se combinan para transformarse en uno o varios productos. La Química nos dice que las reacciones pueden ser de dos tipos. Por una parte, las que se producen espontáneamente, es decir, aquellas en las que los reactivos dan lugar a unos determinados productos de forma espontánea. Por otra parte, están aquellas que nos son espontáneas. Casualmente, las más importantes reacciones bioquímicas, esenciales para la vida, no son espontáneas. Por ejemplo, la síntesis de proteínas.
Las reacciones pueden ser de dos tipos:
Las que se producen espontáneamente: Aquellas en las que los reactivos dan lugar a unos determinados productos de forma espontánea.
Las que nos son espontáneas: Las más importantes reacciones bioquímicas, esenciales para la vida
Reacción Espontanea
Es cuando el incremento de su energía libre estándar es negativo
Pasa de poseer unos reactivos altamente energéticos a unos productos de menor poder energético y los reactivos han perdido una energía que ha sido transferida a otro sistema: de ahí el valor negativo de su energía libre.
Es cuando el incremento de energía libre es positivo. Ejemplo: La síntesis de proteínas.
Energía libre
Es la energía disponible para realizar trabajo, es decir que es útil para producir cambios
La energía libre o energía libre de Gibbs se representa por el símbolo G.: El incremento de energía libre se representa por ∆G y se mide en julios (J) o kilojulios (kj). Más concretamente en kj/mol.
Procesos que transforman los alimentos
Los alimentos, en su mayoría formados por moléculas complejas, se transforman o degradan en otras más sencillas y pequeñas, condición de importancia para su absorción.
Ingestión
Proceso de incorporación de alimentos a través de la boca
Digestión
Serie de procesos que ocurre en diversos órganos del sistema digestivo y que transforman los alimentos
Transformación física
Fragmenta los alimentos en porciones más pequeñas a través de la masticación en la boca y de los movimientos peristálticos a lo largo del tubo digestivo
Transformación química
En la boca, estómago e intestino delgado las enzimas digestivas desdoblan el alimento transformándolo en moléculas más sencillas.
Absorción
Los nutrientes representados por moléculas sencillas pasan del sistema digestivo a la sangre para ser distribuidos a todo el cuerpo
Agestiones
Es el proceso a través del cual se expulsan los desechos de la digestión como materia fecal hacia el exterior
Forma ATP, puede ser reductor y precursores para la biosíntesis. Revisemos brevemente estos temas centrales
El ATP es la unidad biológica universal de energía. El elevado potencial para transferir grupos fosforillos capacita al ATP para ser utilizado como fuente de energía en la contracción muscular, transporte activo, amplificación de señales y biosíntesis.
El ATP se genera en la oxidación de moléculas combustibles, como glucosa, ácidos grasos y aminoácidos
Es la capacidad del cuerpo para regular su temperatura, dentro de ciertos rangos, incluso cuando la temperatura circundante es muy diferente. Los animales homeotermos tienen capacidad para regular su propia temperatura.
La temperatura corporal normal -tomada oralmente- oscila entre 36,5 y 37,5 °C en el adulto saludable
Transformación de la materia en energía
Materia y energía son dos
conceptos que utilizamos a diario. La materia se caracteriza por ocupar un
lugar en el espacio y tener masa; puede ser sentida, tocada, vista, medida,
pesado o almacenada.
La energía es un poco más
difícil de definir. Por lo general, se la conoce por sus efectos, como la
capacidad de realizar trabajo y de producir cambios; es una propiedad que tiene
que tiene la materia.
Las
transformaciones de la Energía tienen lugar en la alimentación de los seres
vivos, en la dinámica de nuestra atmósfera y en la evolución del Universo.
Todos los procesos
naturales que acontecen en la materia pueden describirse en función de las
transformaciones energéticas que tienen lugar en ella.
El nuevo paradigma físico utiliza el Principio de Conservación Global con una doble finalidad. Por un lado, para señalar la posibilidad de transformación o cambio de estado de agregación de la globina (una parte de Globus o conjunto de la estructura reticular de la materia en el universo) o de una propiedad física en otra dentro de un mismo estado físico; y, por otro lado, que siempre habrá, bajo alguna perspectiva, una relación de equivalencia entre las unidades sub-reticulares o nuevas propiedades que se puedan descubrir.
- Existe una conservación de la materia en las transformaciones o equivalencia entre las distintas manifestaciones de un elemento básico del universo que podemos denominar Globus.
La ley o principio de conservación de la materia en sentido amplio o equivalencia global es muy genérico, pero explica perfectamente la idea esencial de la Teoría de la Equivalencia Global. No solo existe una relación de transformación entre la energía potencial gravitacional de la estructura reticular de la gravedad, la energía electromagnética y la masa sino que son una misma cosa.
- Ejemplo del agua.El hielo, el agua, el vapor de agua y otros estados físicos de la materia.
- Ejemplo del hilo.Otro simpático ejemplo puede ser el del algodón, hilo y ovillo respectivamente.
El modelo de la Mecánica Global nos indica que Globus es la estructura reticular de la materia, que es irrompible y se extiende por todo el universo. Dicho modelo intenta determinar los límites físicos entre las distintas manifestaciones de la materia en sentido amplio y los mecanismos involucrados.
El carácter irrompible y elástico de Globus facilita la noción intuitiva de la ley de conservación de la energía.
En la presentación de un cambio de paradigma científico existe un grave problema terminológico a la hora de explicar los conceptos nuevos. Si se utilizan nombres iguales o parecidos, se confunden las ideas y, si se inventan los nombres, las argumentaciones pierden agilidad hasta que se interiorizan los nuevos nombres.
Para no complicar la exposición se ha optado por los nuevos nombres de Globus y globina como estructura local del mismo, que estarán presentes en la masa, la energía y la gravedad. Conviene señalar que el hablar de estas tres manifestaciones de Globus es una simplificación de la compleja realidad.
La globina es la estructura reticular de la materia en una zona concreta del espacio, pero existen problemas con la definición de materia. Sólo hay que ver Wikipedia para comprobar que la versión en inglés se contradice en parte con la versión en español.
Con el concepto de materia de Wikipedia en español "En física, se llama materia a cualquier tipo de entidad física que es parte del universo observable, tiene energía y es capaz de interaccionar con los aparatos de medida, es decir, es medible." el principio se debería llamar Principio de Conservación de la Materia pero sería confuso y además el término de Principio de Conservación Global alude a la teoría que acompaña y al carácter irrompible y elástico de Globus como materia objeto de dicho principio de conservación.
El Principio de Conservación Global se puede entender como una extensión más en la ciencia moderna de la inicial Ley de la Conservación de la Materia de Lavoisier, del Principio de Conservación de la Energía en la Mecánica Clásica o de la energía-masa en la Mecánica Relativista, con la inclusión de la estructura reticular de la materia o globina que causa y soporta los procesos y fuerzas gravitacionales.
De esta forma se da cobertura, además de las transformaciones, equivalencias y conservaciones de la materia reconocidas, a la conservación de la materia en sentido amplio que existe en los procesos gravitacionales, como:
Efecto Doppler de la luz.
Con el Principio de Conservación Global se puede deducir directamente el efecto Doppler de la luz, pues éste implica una equivalencia energética entre la variación de la frecuencia de la luz y la velocidad relativa en el sentido Galileano cuando es diferente de la velocidad de la luz.
Dicha equivalencia de la energía estaría dentro del concepto de la ley de conservación de la materia en sentido amplio.
El efecto Doppler de la luz se trata superficialmente en el apartado de Experimentos de energía.
Corrimiento gravitatorio al rojo.
Si en el efecto Doppler los cambios en la energía o frecuencia de la luz se relacionan con el movimiento relativo o velocidad y su correspondiente energía, cuando los cambios en la energía se relacionan con cambios en la intensidad del campo gravitatorio, el proceso se denomina corrimiento gravitacional al rojo o al azul de la luz. La expresión corrimiento al rojo se suele referir a este corrimiento gravitacional al rojo.
Los cambios en la frecuencia de las ondas electromagnéticas con la variación gravitacional implican otra equivalencia entre energía electromagnética y energía potencial que también estaría dentro del concepto de ley o principio general de conservación de la materia en sentido amplio.
Esta equivalencia del corrimiento gravitatorio o gravitacional al rojo se examina con detalle en la explicación no relativista o alternativa a la Teoría de la Relatividad de Einstein dentro del apartado de Experimentos de energía.
La globina es la estructura reticular de la materia en una zona concreta del espacio, pero existen problemas con la definición de materia. Sólo hay que ver Wikipedia para comprobar que la versión en inglés se contradice en parte con la versión en español.
Con el concepto de materia de Wikipedia en español "En física, se llama materia a cualquier tipo de entidad física que es parte del universo observable, tiene energía y es capaz de interaccionar con los aparatos de medida, es decir, es medible." el principio se debería llamar Principio de Conservación de la Materia pero sería confuso y además el término de Principio de Conservación Global alude a la teoría que acompaña y al carácter irrompible y elástico de Globus como materia objeto de dicho principio de conservación.
El Principio de Conservación Global se puede entender como una extensión más en la ciencia moderna de la inicial Ley de la Conservación de la Materia de Lavoisier, del Principio de Conservación de la Energía en la Mecánica Clásica o de la energía-masa en la Mecánica Relativista, con la inclusión de la estructura reticular de la materia o globina que causa y soporta los procesos y fuerzas gravitacionales.
De esta forma se da cobertura, además de las transformaciones, equivalencias y conservaciones de la materia reconocidas, a la conservación de la materia en sentido amplio que existe en los procesos gravitacionales, como:
Efecto Doppler de la luz.
Con el Principio de Conservación Global se puede deducir directamente el efecto Doppler de la luz, pues éste implica una equivalencia energética entre la variación de la frecuencia de la luz y la velocidad relativa en el sentido Galileano cuando es diferente de la velocidad de la luz.
Dicha equivalencia de la energía estaría dentro del concepto de la ley de conservación de la materia en sentido amplio.
El efecto Doppler de la luz se trata superficialmente en el apartado de Experimentos de energía.
Corrimiento gravitatorio al rojo.
Si en el efecto Doppler los cambios en la energía o frecuencia de la luz se relacionan con el movimiento relativo o velocidad y su correspondiente energía, cuando los cambios en la energía se relacionan con cambios en la intensidad del campo gravitatorio, el proceso se denomina corrimiento gravitacional al rojo o al azul de la luz. La expresión corrimiento al rojo se suele referir a este corrimiento gravitacional al rojo.
Los cambios en la frecuencia de las ondas electromagnéticas con la variación gravitacional implican otra equivalencia entre energía electromagnética y energía potencial que también estaría dentro del concepto de ley o principio general de conservación de la materia en sentido amplio.
Esta equivalencia del corrimiento gravitatorio o gravitacional al rojo se examina con detalle en la explicación no relativista o alternativa a la Teoría de la Relatividad de Einstein dentro del apartado de Experimentos de energía.
Tranformaciones quimicas
Son aquellas en que las sustancias que intervienen presentan cambios en su constitucion. las transformaciones o cambios quimicosse denominan reacciones quimicas donde por una redistribucion de los atomos una o varias sustancias se transforman en otra sustancias
Efectos de la temperatura sobre los seres vivos:
Todos los organismos tienen una temperatura óptima en la que pueden llevar a cabo todas sus actividades. La temperatura de torpeza es aquella en la que la actividad del organismo en cuestión se resiente. La temperatura efectiva es aquella en la que todavía es capaz de desarrollar su actividad para completar el ciclo de vida. Y la temperatura letal es aquella que provoca la muerte del organismo. Por la amplitud de esta curva de tolerancia a los cambios en la temperatura interna, los seres vivos se clasifican en euritermos (más amplitud) y estenotermos (menor rango de tolerancia).
Efectos letales de la temperatura:
A. Los descensos de temperatura pueden producir la muerte, sobre todo cuando esta se sitúa por debajo del punto de congelación del agua: se producen cristales de hielo en el organismo, por lo que desciende el agua disponible y el ser vivo muere por desecación. Además, los cristales de hielo también pueden ejercer un efecto mecánico sobre los tejidos y romperlos.
Adaptaciones para sobrevivir a las bajas temperaturas:
– Resistencia a la desecación: pierden el agua de los tejidos, así esta no se congela. Esto sucede en esporas de resistencia y en las larvas de algunos insectos.
- Reducción del punto de congelación del agua o efecto crioscópico. Muchos insectos, por ejemplo, aumentan las concentraciones de glicerina en sus líquidos internos cuando llega la época de frío.
B. Los aumentos de temperatura tienen un efecto directo sobre el funcionamiento de las proteínas, ya que las enzimas se desnaturalizan a determinadas temperaturas. Y, de forma indirecta, el aumento de temperatura produce la pérdida de agua por transpiración. En medios acuáticos, además, baja la concentración del oxígeno disuelto en ella.
Relaciones entre el tamaño corporal y la temperatura:
Los animales varían de tamaño según estas reglas térmicas:
- Regla de Jordan: cuando se cría un pez en condiciones experimentales, el número de vértebras del adulto depende de la temperatura y es tanto menor cuanto mayor sea la temperatura a la que se ha criado al pez.
- Regla de Bergmann: para un determinado grupo taxonómico de organismos homeotermos, las formas de mayor tamaño estarán siempre en los climas más fríos. Esto se debe a que los individuos de mayor tamaño tienen menor proporción superficie/volumen y por lo tanto se pierde menos calor, ya que las pérdidas de calor son proporcionales a la superficie.
El área de distribución de muchas especies depende de la temperatura. A veces esta relación es difícil de observar, porque a veces no depende de la temperatura media sino de una temperatura concreta en una época determinada del año. Por ejemplo, la distribución del acebo (Ilex aquifolium) en Europa está limitada a zonas en las que las temperaturas máximas diarias sean siempre superiores a cero grados.
La planta Rubia peregrina se encuentra en zonas en las que la temperatura media del mes de enero sea superior a 4,5 grados, ya que en esa época forman yemas que mueren por debajo de esa temperatura.
La planta Rubia peregrina se encuentra en zonas en las que la temperatura media del mes de enero sea superior a 4,5 grados, ya que en esa época forman yemas que mueren por debajo de esa temperatura.
Generalmente, las especies animales bajan más en latitud en Europa que en América, ya que, para una misma latitud, las temperaturas promedio son más altas en Europa.
Se denomina radiación térmica o radiación calorífica a la emitida por un cuerpo debido a su temperatura. Todos los cuerpos emiten radiación electromagnética, pero su intensidad depende de la temperatura y de la longitud de onda considerada.
En lo que respecta a la transferencia de calor la radiación relevante es la comprendida en el rango de longitudes de onda de 0,1µm a 100µm, abarcando por tanto parte de la región ultravioleta, la visible y la infrarroja del espectro electromagnético.
La materia en un estado condensado (sólido o líquido) emite un espectro de radiación continuo. La frecuencia de onda emitida por radiación térmica es una densidad de probabilidad que depende solo de la temperatura.
Un cuerpo negro hace referencia a un objeto opaco que emite radiación térmica. Un cuerpo negro perfecto es aquel que absorbe toda la luz incidente y no refleja nada. A temperatura ambiente, un objeto de este tipo debería ser perfectamente negro (de ahí procede el término cuerpo negro.). Sin embargo, si se calienta a una temperatura alta, un cuerpo negro comenzará a brillar produciendo radiación térmica.
Para el caso de un cuerpo negro, la función de densidad de probabilidad de la frecuencia de onda emitida está dada por la ley de radiación térmica de Planck, la ley de Wien da la frecuencia de radiación emitida más probable y laley de Stefan-Boltzmann da el total de energía emitida por unidad de tiempo y superficie emisora (esta energía depende de la cuarta potencia de la temperatura absoluta).
A temperatura ambiente, vemos los cuerpos por la luz que reflejan, dado que por sí mismos no emiten luz. Si no se hace incidir luz sobre ellos, si no se los ilumina, no podemos verlos. A temperaturas más altas, vemos los cuerpos debido a la luz que emiten, pues en este caso son luminosos por sí mismos. Así, es posible determinar la temperatura de un cuerpo de acuerdo a su color, pues un cuerpo que es capaz de emitir luz se encuentra a altas temperaturas.
Los cuerpos calientes emiten una radiación electromagnética cuya distribución de frecuencias sólo depende de su temperatura Y cuánto más caliente está, más alta es la media de las frecuencias emitidas.
De este modo, cuando un objeto está caliente emite frecuencias infrarrojas y se puede ver en la oscuridad con un visor de infrarrojos. Si sube más la temperatura, la radiación se ve claramente, porque a partir de cierta temperatura la radiación emitida empieza a estar en la parte baja de la banda visible, es decir en el rojo.
Por eso cuando un objeto está muy caliente se pone rojo y decimos que está al "rojo vivo".
Y cuando se calienta aún más emite radiación en toda la banda visible, en consecuencia se pone blanco y decimos que está al "rojo blanco".
La radiación emitida absorbe parte del calor del cuerpo y "la radia" al espacio circundante, de tal forma que el calor se trasmite por el espacio y es capaz de calentar otros objetos a distancia aunque no haya ningún medio físico entre ellos.
La relación entre la temperatura de un cuerpo y el espectro de frecuencias de su radiación emitida se utiliza en los pirómetros
Termodinamica en los seres vivos
En el fondo somo quimica la vida es la expresion de miles de reacciones quimicas que tienen lugar continuamente en ell interior de los organisos vivs. como esas reaacciones son propias de los seres vivos se les denomina con mas propiedas reacciones quimicas
Termodinamica en los seres vivos
En el fondo somo quimica la vida es la expresion de miles de reacciones quimicas que tienen lugar continuamente en ell interior de los organisos vivs. como esas reaacciones son propias de los seres vivos se les denomina con mas propiedas reacciones quimicas
HIDRATOS DE CARBONO
Los Hidratos de Carbono aportan la energía necesaria diariamente para las diferentes funciones del organismo.
• H de C Simples o de absorción rápida
Monosacáridos
- glucosa (uvas y cebolla)
- fructosa (azúcar de los frutos y miel)
- galactosa (leche)
Disacáridos
- sacarosa (azúcar común)
- maltosa
- lactosa (leche y derivados lácteos)
Los lácteos y la fruta, aportan vitaminas, minerales y fibra. Los Hidratos de Carbono simples que debemos evitar son aquellos que no aportan más nutrientes que el propio azúcar, son los llamados productos refinados.
•HC Complejos (polisacáridos)
Almidón
Cereales (trigo, arroz, cebada, centeno)
Legumbres
Patata
FIBRA
Es una sustancia no digerible y a calórica. Se encuentra en las paredes de las células vegetales: frutas, verduras y hortalizas, cereales integrales, legumbres, variando su composición y contenido en función del vegetal.
Solubles (disminuyen el colesterol sérico, aumentando la utilización de éste para la síntesis e ácidos biliares)
Insoluble (aumentan la motilidad intestinal, aumentan el volumen fecal)
Son macromoléculas constituidas a partir de aminoácidos.
Son junto a las grasas y los azúcares simples, nutrientes que se consumen en exceso en los países desarrollados, por lo tanto la recomendación general es reducir su consumo.
Proteínas animales (carnes, pescados y huevos)
Son ricas en aminoácidos esenciales. La ingesta de proteínas animales suele estar relacionado con un mayor consumo de grasas saturadas y colesterol.
Proteínas vegetales (legumbres, cereales)
Se caracterizan por ser pobres en grasas saturadas y colesterol. Las proteínas de origen vegetal suelen ser incompletas, ya que tanto las legumbres como los cereales son deficientes en algún aminoácido.
La cantidad y calidad de la grasa consumida afecta decisivamente a nuestro organismo
MONOINSATURADOS
Es el ácido Oleico, componente abundante en el aceite de oliva
SATURADOS
Se caracterizan porque no presentan dobles enlaces en su estructura
POLIINSATURADOS
Es el ácido linoleico (girasol, maíz, germen de trigo, pepita de uva, cacahuetes...)
ÁCIDOS GRASOS POLIINSATURADOS omega3
Disminuyendo por tanto la probabilidad de formación de trombo o coágulos
ÁCIDOS GRASOS TRANS
Son resultado de la hidrogenación de los aceites vegetales para formar productos más sólidos
COLESTEROL
Presenta de lipoproteínas transportadoras HDL (alta densidad) y LDL (baja densidad)
VITAMINAS
VITAMINAS LIPOSOLUBLES
VITAMINA A
Interviene en el mecanismo de visión, huesos y dientes y desarrollo nervioso.
VITAMINA D
Participa en el metabolismo huesos, homeostasis calcio
VITAMINA K
Coagulación de la sangre, interviene en el mecanismo de mineralización ósea.
VITAMINA E
Antioxidante de las membranas, anticoagulante, antagonista de la Vitamina K, interviene en los sistemas muscular, vascular, reproductivo y nervioso central.
VITAMINAS HIDROSOLUBLES
• Tiamina (Vitamina B 1): cereales integrales, levadura, carne y nueces.
• Riboflavina (Vitamina B 2): huevo, leche, carne (hígado), verduras.
• Niacina (Vitamina B 3): cereales, verduras, hígado y carne.
• Ácido pantoténico (vit. B 5): alimentos de origen animal, cereales enteros y legumbres.
• Vitamina B 6 (Piridoxamina): vísceras, huevo, maíz, arroz, verduras.
• Biotina (vitamina B 8): yema de huevo, arroz, soja, vísceras.
• Ácido Fólico: vegetales de hoja verde, hígado.
• Vitamina B 12 (cobalamina, cianocobalamina): vísceras, huevo, leche, pescado.
• Vitamina C: cítricos, patatas y verduras.
MINERALES
Compuestos inorgánicos con funciones relevantes en los diferentes mecanismos del organismo
Calcio
Formación de huesos y dietes fuertes, contracción muscular, ritmo cardiaco, irritabilidad nerviosa.
Fósforo
Está presente en el cuerpo humano en un 80% en esqueleto y dietes y en un 20% en liquido extracelular y célulaspotasio
Principal ion intracelular
Sodio
Principal ion extracelular junto al Cl
Cloro
Principal ion extracelular junto al sodio
Magnesio
Necesario para múltiples reacciones bioquímicas del cuerpo; ayuda a la contracción muscular; transmisión de impulsos nerviosos; sistema cardiaco; metabolismo de la energía y síntesis de proteínas
Azufre
Forma parte de algunos aminoácidos, de la queratina de la piel, uñas y pelo
OTROS MINERALES DE IMPORTANCIA
Hierro
Transporte de oxígeno; participa en los mecanismos de obtención de energía (ADP-ATP).
Yodo
Componente esencial de las hormonas tiroideas
Flúor
Está presente en los huesos (fluoropatita) y en los dientes en menor proporción.
• Conserva la dureza del esmalte de los dientes.
• Contribuye a mantener la matriz mineral ósea
Existen otros minerales de menor importancia tales como: cinc, cobre, selenio, cromo, manganeso, molibdeno.
No hay comentarios:
Publicar un comentario