entropia y entalpia
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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.
SISTEMA 1
SISTEMA 2
INTERCAMBIOS
DE
ENERGÍA
CALORCALOR
Basa su análisis en
que son
LA TERMODINÁMICA
LEYES
LEY CERO 1º LEY DE LA TERMODINÁMICA
2º LEY DE LA TERMODINÁMICA
“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.”
LEY CERO
A B
EN TIEMPO tEN TIEMPO t
= TEMPERATURA
Alcanzarán
“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”
LEY CERO
A B= TEMPERATURA MIENTRAS ESTÉN EN = TEMPERATURA MIENTRAS ESTÉN EN CONTACTOCONTACTO
C
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.
SISTEMA
EL TRABAJO
ENERGÍA INTERNA
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
RECIPIENTE DE VIDRIO CON AGUA
Trabajo sobre el sistema
CALOR
TEMPERATURAEl trabajo y el calor no son más que diferentes manifestaciones de energía
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 CelularMetabolismo Celular
Catabolismo Anabolismo
Energía
Procesos MetabólicosProcesos Metabólicos
Objetivos
DelOrganismo
Mantenimiento
ReparaciónCrecimiento
Definición
• Es una magnitud que mide la parte de la energía que NO puede utilizarse para producir un TRABAJO.
• Es el grado de desorden que poseen las moléculas que integran un cuerpo.
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
INICIALENTROPÍA
FINAL
LA ENTROPÍA LA PODEMOS DEFINIR ENTONCES COMO EL CAMBIO DE CONDICIONES DE UN SISTEMA
LA ENTROPÍA ES UN PROCESO IRREVERSIBLE
Como concepto importante en los problemas del rendimiento energético del CUERPO HUMANO
¿Para qué me sirve el concepto de Entropía?
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 QUÍMICASREACCIONES QUÍMICAS
Reacciones Endergónicas
Aquellas Reacciones que Requiere que se le Añada Energía a
los Reactivos
Aquellas Reacciones que Liberan Energía cono
Resultado de los Procesos Químicos
Se le Suma Energía(Contiene más Energía Libre
Que los Reactivos Originales)
Transforma la Energía de las Sustancias NutriciasTransforma la Energía de las Sustancias NutriciasA una FormaA una Forma
Biológicamente UtilizableBiológicamente Utilizable
Reacciones Exergónicas
Se Libera Energía
Reacciones Exergónicas:Reactante(Sustratos)
Dirigida a Conducir
Reacciones Endergónicas:
Productos
Energía Libre
Reactante(Sustratos)
Productos
EL ACOPLAMIENTO DE LAS REACCIONESEL ACOPLAMIENTO DE LAS REACCIONESEXERGÓNICAS Y ENDERGÓNICASEXERGÓNICAS Y ENDERGÓNICAS
C6H12O6 + 6O2
(Glucosa)
Se DegradaVía
Oxidación Celular
6CO2 + 6H2O (Bióxido
deCarbono)
(Agua)
(Reactante o (Reactante o Sustrato)Sustrato)
(Producto)(Producto)
SeSeLiberaLibera
Energía LibreEnergía Libre(Reacción (Reacción Exergónica)Exergónica)
REACCIONES ACOPLADASREACCIONES ACOPLADAS
Reacciones Exergónicas
Energía Libre
Reacciones Liberadorasde Energía
Reacciones Asociadas, en la cual la Energía Libre de una Reacción (Exergónica) es utilizada para
Conducir/Dirigir una Segunda Reacción (Endergónica)
Dirigida a Conducir las
Reacciones Endergónicas
Acopladas Reacciones queRequieren Energía