Termodinámica Sistemas con elevadísimo
número de partículas: El número de Avogadro:
Conservación de la energía en procesos con
intercambio de calor (Energía, calor y temperatura)
Estados de equilibrio de un sistema Magnitudes
macroscópicas y microscópicas Mol: Cantidad de
sustancia igual al número de átomos en 0,012 kg de
C12
La temperatura Percepción fisiológica El equilibrio
térmico Escalas de temperatura: Celsius y absoluta
(Kelvin) Temperatura y vida: el factor ambiental más
influyente Límites de la vida: 0 ºC a 45 ºC (273
K a 318 K) Homeotermos y poiquilotermos Metabolismo: endotermos,
ectotermos y heterotermos Significado microscópico:
Proporcional a la energía cinética media: gas
ideal
La presión en los gases Definición Unidad SI: el
pascal N/m2 Otras unidades: atmósfera, mmHg, bar
Trabajo de expansión de un gas Trabajo a presión
constante Trabajo isotermo (gases ideales)
Intercambios de calor: transferencia de energía debida a
diferencia de temperatura sin cambio de volumen (sin trabajo)
energía desordenada Conducción
Convección
Corrientes de convección
Radiación: ondas electromagnéticas sin medio
material Ley de Wien Espectro electromagnético y efecto
invernadero
Espectro de ondas electromagnéticas
El gas ideal Concepto Ecuación de estado
Procesos termodinámicos Representación
gráfica (diagrama pV) Procesos cuasiestáticos
(reversibles) En gases ideales isotermo (T constante, foco
térmico) isócoro (V constante) isóbaro (p
constante, foco de presión)
Primer principio de la Termodinámica Funciones de estado
Energía interna Criterio de signos Consecuencias
expansión isoterma de un gas ideal procesos
cíclicos
Capacidades caloríficas de gases ideales Gas
monoatómico: gases nobles, metales… Gas
diatómico: O2, N2, H2….
Balance energético del cuerpo humano Tasa
metabólica de campo = 130 W (70 kg de masa) equivalente a
2.600 kcal/día contenido energético de hidratos de
carbono 4.000 kcal/kg Función de las reservas 25 % Trabajo
mecánico, eléctrico, químico, etc (˜
30 W) 75 % Transferencia de calor al entorno (˜ 100 W)
Funciones de la transferencia de calor i) Evitar el incremento de
temperatura del organismo ii) Mantener la temperatura del
organismo por encima de la temperatura ambiente
Mecanismos de transferencia de calor Bidireccionales:
conducción-convección radiación
Unidireccional: evaporación de agua 2.260 kcal/kg en los
pulmones (˜ 15 W) transpiración Mecanismos de
regulación (homeostasis) Temperatura de la piel
Vasodilatación y vasoconstricción
Transpiración (cuando es necesaria)
Segundo principio de la Termodinámica Procesos reversibles
e irreversibles La entropía S: función de estado En
un gas ideal
Sistemas aislados: sin intercambio de calor o trabajo con el
exterior Procesos reversibles: ?S = 0 Procesos irreversibles: ?S
> 0 Ejemplos: Rev.: expansión isoterma de un gas
Irrev.: expansión libre de un gas