ÁREA FÍSICA BIOLÓGICA

1. ÁREA FÍSICA BIOLÓGICA CURSO REGULAR 2008

2. 6 de Agosto Día del Veterinario

3. Profesor a Cargo   Prof. Asociado Dr. Humberto O. Cisale Profesores Prof. Asociada Dra. María Rosa Ferrari   Prof. Adjunta Ing. María Gisele Rita Sabalza

4. Jefes de Trabajos Prácticos  Mag. Carlos Daniel Blasi  Méd. Vet. Susana Haydeé Campi  Lic. Jorge Claudio Damin  Dra. María Laura Fischman  Méd. Vet. Susana María Giuliano  Méd. Vet. Miguel Angel Rivolta  Lic. Sonia Elena Spirito

5. Ayudantes Primeros  Méd. Vet. María Susana Ghirardosi  Vet. Liliana Olga González  Vet. Andrés Jorge  Vet. Daniela Malcervelli  Vet. Carolina Petit  Lic. Ariel Horacio Ré  Vet. Jorge Federico Suhevic  Vet. Laura Torres Bianchini  Med. Vet. Claudio Andrés Vega  Vet. Gabriela Natalia Vilar

6. www.fisicabiologica.com.ar Informaciones Noticias Notas de exámenes Guías de Problemas y Trabajos Prácticos Bibliografía ampliatoria Investigación del área fisbio@fvet.uba.ar

7. Estructura de la materia • Clases teóricas • Clases prácticas: • Introducciones teóricas y problemas • Explicación de prácticas de laboratorio • Prácticas de laboratorio

8. Condiciones de Regularidad • Promoción: • 75% presentes • 60% actividades teórico prácticas • 6 informes aprobados • 8 puntos o más en los dos parciales • Preguntas integradoras • Regularidad: • 75% presentes • 60% actividades teórico prácticas • 4 informes aprobados • Dos parciales aprobados (6 puntos o más, 1 recuperatorio)

9. Condiciones de Regularidad • Asistencia cumplida: • 75% presentes • 60% actividades teórico prácticas • 4 informes aprobados • Desaprobación de uno o más parciales • Permite rendir los parciales en el cuatrimestre siguiente • Libre: • Incumplimiento de alguna de las condiciones anteriores

10. Termodinámica de los seres vivos

11. Parte de la Física que estudia los fenómenos que dependen de la temperatura, magnitud que sólo puede ser definida para sistemas macroscópicos.

12. Fenómenos vinculados al movimiento • molecular • Teoría fenomenológica • Modelos innecesarios • Determinación experimental de las • magnitudes físicas

13. Desarrollada entre otros por:

14. TEMPERATURA

15. Temperatura • Tacto: determinación cualitativa y subjetiva. + frío o + • caliente. • “Todo sistema macroscópico posee una propiedad • denominada temperatura que indica el estado térmico • del mismo”. • Escala térmica arbitraria para asignarle un valor • numérico a cada estado térmico. • Independientemente del sistema, a un tiempo • suficiente, todas las partes tendrán la misma • temperatura: equilibrio térmico.

16. Termometría • Estudio de las diferentes escalas de temperatura y su forma de medición. • Las aceptadas internacionalmente son: Celsius o centígrada y la Kelvin o absoluta.

17. TERMÓMETRO • Objeto con propiedad termométrica • (que varíe con la T) • Volumen, resistencia eléctrica, tensión en • un par termoeléctrico (termocupla) • Características: • Repetibilidad • Sensibilidad • Variación matemática con la T • Rango variable

18. T H2O en ebullición T equilibrio agua/hielo Ambas a 1 atm

20. Escala Kelvin o absoluta: Dada la ecuación general de los gases: Si graficamos P.V vs. T

22. Para igual n de distintos gases:

23. Para distintos n para iguales gases:

24. Explicación por la Mecánica Estadística presión = choque de moléculas contra las paredes del recipiente presión cero para un gas = moléculas en reposo respecto del recipiente (imposible)

25. Sistema termodinámico • Cualquier sistema macroscópico. • Para definirlo: • medios que lo forman (gas, líquido, sólido, mezclas, etc.) • vínculos que lo restringen (aislado, abierto, presencia de campo eléctrico, recipiente adiabático, etc.).

26. Sistema termodinámico • Una vez definido el sistema: • variables de estado = magnitudes físicas medibles (T, V, p) que caracterizan su estado termodinámico. • Si las variables de estado permanecen constantes en el tiempo = • equilibrio termodinámico

27. Transformaciones termodinámicas: cambio en las condiciones de equilibrio por distintos mecanismos. Los principales son: Mecánico: cambio directo de V sin intercambio de calor Térmico: interacción con otro a distinta T con intercambio de calor

28. En sistemas termodinámicos simples homogéneos El mismo estado final puede lograrse mediante dos perturbaciones distintas, una mecánica (Trabajo) y la otra térmica (Intercambio de calor). Dado que el tipo de energía (mecánica o térmica) depende del tipo de interacción, el contenido de energía de un sistema termodinámico se lo define como Energía Interna. (Importa su )

29. Trabajo Magnitud física que permite calcular el intercambio de energía mecánica en las interacciones. Se define como: Ftg = componente de la fuerza en la dirección del movimiento ds = desplazamiento elemental Unidades = las mismas de energía (Joule, ergio, electrón-volt, etc.).

30. Cantidad de Calor Magnitud física que permite calcular el intercambio de energía térmica entre dos sistemas a distinta temperatura, debido a esa diferencia de temperaturas. Para que haya calor intercambiado es necesario que por lo menos dos cuerpos o partes de un sistema estén a distinta temperatura simultáneamente.

31. Unidades = a las de la energía (Joule, ergio, electrón-volt, etc.). Caloría : Cantidad de calor necesaria para elevar en 1ºC la temperatura de un gramo de agua a presión atmosférica. La equivalencia entre trabajo y calor se expresa en la Experiencia de Joule (TP)

32. CALORIMETRIA Permite calcular el calor intercambiado entre dos cuerpos a distinta temperatura. Se utiliza la Ecuación General de la Calorimetría:  Si Q es positivo = el sistema recibió calor Si Q es negativo = el sistema entregó calor

33. calor específico ce: cantidad de calor necesaria para aumentar en 1C a 1 gramo de sustancia. Las unidades: El calor específico de una sustancia es distinto si el proceso se realiza a presión constante o a volumen constante. A presión constante se modifica el volumen del cuerpo y parte del calor intercambiado se gasta en trabajo mecánico (p. V). En consecuencia, el calor específico a presión constante (cp) será mayor que el correspondiente a volumen constante (cv).

35. La T es igual, pero la Q es diferente para cada V de agua.

36. Si se calientan a la misma T esferas metálicas de igual masa, se hunde a mayor profundidad la que tiene más calor específico.

37. CAMBIO DE ESTADO Sólido  Líquido  Gaseoso Calor latente: cantidad de calor que hay que entregar para cambiar de estado a 1 g de la sustancia. Q = ce . m . (T) + m . Clatente

38. Transmisión del calor • Cuando dos cuerpos que interactúan se encuentran a diferente temperatura, intercambian calor. • Se produce un flujo de calor desde el más caliente al más frío hasta alcanzar el equilibrio térmico (ambos cuerpos a la misma T). • Puede producirse entre porciones de un mismo cuerpo y entre cuerpos que no estén en contacto. • Las formas de transmisión del calor son: conducción, convección, y radiación.

39. Conducción del Calor • Se manifiesta principalmente en los cuerpos • sólidos • Se caracteriza por el pasaje del calor desde los • puntos de mayor temperatura hacia los de menor • temperatura sin desplazamiento apreciable de • materia • La transmisión de calor puede producirse de una • parte a otra del mismo cuerpo o de un cuerpo a • otro en contacto con él.

40. Se rige por la Ley de Fourier: Donde K es cte., y depende del material (conductividad térmica)

41. Se calienta más el cucharón por ser mejor conductor del calor (metal) que la cuchara de madera.

42. Convección • Se manifiesta en líquidos y gases por el desplazamiento de porciones de materia que se encuentran a diferentes temperaturas. • Puede ser: natural ( de densidad por •  de temperatura) • forzada (provocado por medios • mecánicos, [agitador en • líquidos o ventilador en • gases]).

43. La porción de líquido más caliente asciende hacia la superficie y la menos caliente desciende, originando corrientes de convección.

44. Radiación • El calor pasa de un cuerpo de mayor temperatura a otro de menor temperatura sin que exista un vínculo material entre ellos. • Esto indica que el calor se puede transmitir en el vacío, en forma de ondas electromagnéticas denominadas comúnmente radiación o energía radiante. • El tipo de energía electromagnética estará dado por la frecuencia del movimiento de los átomos.

45. El calor se transmite por radiación a través del aire.

46. En la naturaleza el calor se transmite en dos o tres formas simultáneamente. • Algunas sustancias son buenas conductoras, mientras que otras son malas conductoras o aislantes. • Todos los cuerpos (cualquiera sea su T) emiten energía en forma continua de su superficie. • La energía radiante es emitida por toda la materia del cuerpo, pero en el interior es reabsorbida, por lo que sólo se libera la energía correspondiente a una delgada capa de la superficie.