DISCIPLINA : BIOFÍSICA CAPÍTULO 2 TERMODINÂMICA Prof.a Érica Muniz

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1 CURSO DE MEDICINA VETERINÁRIA DISCIPLINA : BIOFÍSICA CAPÍTULO 2 TERMODINÂMICA Prof.a Érica Muniz

2 TERMODINÂMICA Abrange toda e qualquer mudança que ocorre no Universo. Sistema: (ambiente) Pode variar: porção do espaço no entorno volume temperatura energia Forma Geral: F (p, V, ) = 0

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4 Assim, os sistemas classificam-se em abertos ou fechados: fechados: trocam energia e trabalho com o ambiente. Abertos: trocam energia, trabalho e matéria com o ambiente.

5 Leis da Termodinâmica A energia não pode ser criada ou destruída mas sim transformada. 1ª Lei: Quando flui calor para um sistema ou para fora dele, o sistema ganha ou perde um quantidade de energia igual a quantidade de calor transferido. Q W =0 A energia do Universo é constante.

6 Estados Termodinâmicos Pressão Constante: Transformação Isobárica Volume constante: Transformação Isocórica. Temperatura constante: transformação isotérmica. Não há troca de calor: transformação adiabática

7 Energia Interna(U): É uma função de estado. A diferença da quantidade de calor do trabalho é energia interna do sistema. dq-dw=du

8 Lei de Joule A energia interna de um gás perfeito não depende do volume que ele ocupa, e é uma função exclusiva da temperatura. A função do estado U + p.v designa-se por entalpia do sistema e representa-se por H. tem-se portanto: Q = H

9 Metabolismo Animal e a Termodinâmica Os processos metabólicos necessários a vida, tais como a divisão das células e os processos enzimáticos dependem da temperatura.

10 Um ser vivo em repouso ou a trabalhar transforma constantemente a energia química, acumulada por meio da alimentação, em várias formas de energia, para manter a funcionamento do corpo. designamos por catabolismo, a energia interna ΔU esta constantemente a diminuir; é necessário fornecer alimentos para manter a atividade catabólica.

11 Uma parte desta atividade corresponde a energia mecânica W, fornecida pelo corpo ao meio exterior e outra parte Q corresponde a uma transferência de calor pelo corpo, ao meio exterior. ( W ( U / t) / t)

12 2ª Lei: Descreve a transferência da energia. Energia, sempre se desloca de níveis mais altos para níveis mais baixos.

13 O segundo princípio da termodinâmica enuncia-se, segundo Kelvin: São impossíveis as transformações cíclicas simples de energia calorífica em energia mecânica, dispondo apenas de uma origem de calor. De acordo com este enunciado não se pode utilizar energia calorífica da água de um oceano, com temperatura uniforme, para convertê-la em energia mecânica, por meio de transformações cíclicas.

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15 Clausius enunciou o segundo princípio da Termodinâmica do seguinte modo: São impossíveis as transformações cujo resultado final único consiste em transferir calor de uma origem fria para uma origem quente.

16 Entropia Medida do grau desordem de um sistema. Sempre que a energia se converte espontaneamente de uma forma para outra, o sentido de transformação é para um estado de maior desordem ( maior entropia). A entropia do Universo tende ao máximo.

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18 Entropia e Fenômenos Biológicos Organismo vivo=sistema termodinâmico instável. Em todos os processos há um aumento de entropia, e se o organismo estivesse bem isolado do mundo exterior a entropia atingiria um valor máximo e o sistema deixaria de evoluir, originando-se a sua morte.

19 Para manter constante o nível de entropia no organismo é necessário que haja através dele um fluxo constante de energia.