1.19. Las leyes de la termodinámica y la interrelación con los seres humanos

    Primera Ley de la Termodinámica

     Esta ley se expresa como:

 Eint = Q - W

Cambio en la energía interna en el sistema = Calor agregado (Q) - Trabajo efectuado por el sistema (W)

Para entender esta ley, es útil imaginar un gas encerrado en un cilindro, una de cuyas tapas es un émbolo móvil y que mediante un mechero podemos agregarle calor. El cambio en la energía interna del gas estará dado por la diferencia entre el calor agregado y el trabajo que el gas hace al levantar el émbolo contra la presión atmosférica.

Segunda Ley de la Termodinámica

La primera ley nos dice que la energía se conserva. Sin embargo, podemos imaginar muchos procesos en que se conserve la energía, pero que realmente no ocurren en la naturaleza. Si se acerca un objeto caliente a uno frío, el calor pasa del caliente al frío y nunca al revés. Si pensamos que puede ser al revés, se seguiría conservando la energía y se cumpliría la primera ley.

En la naturaleza hay procesos que suceden, pero cuyos procesos inversos no. Para explicar esta falta de reversibilidad se formuló la segunda ley de la termodinámica, que tiene dos enunciados equivalentes:

Enunciado de Kelvin - Planck: Es imposible construir una máquina térmica que, operando en un ciclo, no produzca otro efecto que la absorción de energía desde un depósito y la realización de una cantidad igual de trabajo.

Enunciado de Clausius: Es imposible construir una máquina cíclica cuyo único efecto sea la transferencia continua de energía de un objeto a otro de mayor temperatura sin la entrada de energía por trabajo.

      Tercera ley de la termodinámica

Algunas fuentes se refieren incorrectamente al postulado de Nernst como "la tercera de las leyes de la termodinámica". Es importante reconocer que no es una noción exigida por la termodinámica clásica por lo que resulta inapropiado tratarlo de «ley», siendo incluso inconsistente con la mecánica estadística clásica y necesitando el establecimiento previo de la estadística cuántica para ser valorado adecuadamente. La mayor parte de la termodinámica no requiere la utilización de este postulado. El postulado de Nernst, llamado así por ser propuesto por Walther Nernst, afirma que es imposible alcanzar una temperatura igual al cero absoluto mediante un número finito de procesos físicos. Puede formularse también como que a medida que un sistema dado se aproxima al cero absoluto, su entropía tiende a un valor constante específico. La entropía de los sólidos cristalinos puros puede considerarse cero bajo temperaturas iguales al cero absoluto.

La 1 ley de la termodinámica( ENTALPÍA) establece que la energía no se crea ni se destruye sino que se transforma de una manera a otra, en relación con los sistemas vivos al incorporar materia orgánica esta se desmorona en moléculas orgánicas más sencillas y simples con producción de energía química indispensable para satisfacer todas las necesidades energéticas del organismo, un ejemplo d ello sería la respiración celular aerobia, por esta vía metabólica la materia orgánica incorporada es transformada en energía química ( ATP) necesaria para satisfacer todos los procesos de energía que el organismo lo requiera, o bien, una simple cadena trófica, en donde la materia orgánica producida por los Fotótrofos es degradada por los otros eslabones tróficos con producción de energía química y calórica, en el organismo vivo, la energía se transforma de una manera a otra, por ej., las luciérnagas utilizan el ATP para generar energía Bioluminiscente, la 2 ley de la termodinámica( ENTROPÍA), habla del grado de desorden o Aleatoriedad en los sistemas vivos, cuando ocurre una transformación de energía, parte de esa energía disponible es utilizada por el organismo y parte no, por ej., en la respiración celular aerobia, la energía química sintetizada por Fosforilación Oxidativa es retenida en el organismo para satisfacer sus funciones vitales y parte de la energía no Disponible, la calórica, se disipa hacia el exterior, en el caso de los Metazoos superiores, específicamente Aves y Mamíferos, al generarse energía calórica por "Combustión Biológica", la energía calórica es retenida en el organismo en proporciones bajas(40%), el resto se disipa como calor hacia el medio externo, esto explica la HOMEOSTASIS constante que poseen estos vertebrados, como son animales de sangre caliente( HOMEOTERMOS), el calor desprendido al Oxidar biológicamente un principio nutritivo hace que su medio interno sea constante a pesar de las variaciones climáticas en el ambiente externo, el desorden o ALEATORIEDAD de las moléculas en el ser vivo es producida por la energía calórica al transformase la materia en energía. 

    Termodinámica en los seres vivos

Los sistemas vivos necesitan energía para funcionar, es decir, son entidades termodinámicas en las que el proceso térmico se caracteriza por el flujo de energía en el interior del cuerpo, y entre el cuerpo y el ambiente que lo rodea. La temperatura el calor y la autorregulación en los seres vivos es uno de los “sistemas” más importantes ya que le da la posibilidad de adaptarse a diferentes situaciones que puede presentar, obvia mente cada ser vivo posee una manera diferente de llevarlo a cabo, ya puede ser por su especie, hábitat, tamaño, etc.


https://omairita.wordpress.com/1-y-2-ley-de-la-termodinamica/