Termodinamica

INTRODUCCIÓN

Una máquina térmica es un dispositivo que transforma calor en trabajo mecánico, dicho dispositivo, opera entre dos depósitos a diferente temperatura, y el trabajo mecánico se obtiene si el calor se transfiere del depósito con mayor temperatura al depósito de menor temperatura.
De la segunda ley de la termodinámica, que sostiene que ninguna máquina térmica puede transformar enenergía mecánica todo el calor que se transfiere en el proceso de operación, se deriva el concepto de eficiencia térmica (N), el cual se define como el cociente del trabajo obtenido y el calor que se le suministra, N = W/Q. Al respecto, Sadi Carnot mostró que el límite superior de calor que puede transformarse en trabajo depende de la diferencia de temperatura entre el depósito caliente y el depósitofrío. De manera que, la diferencia para una máquina térmica de Carnot, se calcula mediante la ecuación, N = 1 -(Tf / Tc), donde Tf y Tc son las temperaturas en grados kelvin de los depósitos a menor y mayor temperatura respectivamente, en los que opera la máquina.
Ahora bien, los seres humanos efectuamos trabajo al caminar, correr, levantar un objeto, etc., para realizarlo requerimos de energíaque el organismo obtiene al transformar la energía potencial química de los alimentos. Para las actividades antes mencionadas se asocia el concepto de eficiencia muscular (E), como el cociente del trabajo mecánico realizado y la energía suministrada al cuerpo, a través de los alimentos. Se ha verificado que la eficiencia muscular en el trabajo mecánico es aproximadamente del 20%, (E = 0.2).MARCO TEORICO

La energía tiene que ver mucho con la Química y el estudio de sus relaciones y transformaciones se le conoce como Termodinámica (del griego thérme “calor” y “dy´namis” potencia). La primera experiencia que tomaremos para ejemplificarlo es cuando “tenemos fiebre”. Bueno efectivamente ahí tiene que ver la Termodinámica, ya que cuando nuestra temperatura de nuestro cuerpo varía aunquesea unos cuantos grados centígrados de su temperatura normal (35.8 y 37.2 grados centígrados), nos señala que algo anda mal. El mantener la temperatura casi siempre fija es una de las funciones orgánicas de la biología fundamentales para el cuerpo humano y aunque es un intervalo muy estrecho es fundamental para controlar las reacciones biológicas y químicas de cualquier organismo.

Elhipotálamo es una región del tallo encefálico situada en la base del cerebro donde se hallan numerosos e importantes centros reguladores como el de la sed, el hambre, el sueño, la actividad sexual y la termorregulación por mencionar algunos. En la regulación de la temperatura este actúa activando mecanismos pues cuando el intervalo de la temperatura del cuerpo se rebasa este hace que baje y del mismomodo activa mecanismos para subirla si la temperatura del cuerpo es baja.

Alrededor del cuarenta por ciento de la energía producida por nuestro cuerpo es utilizada en contracciones de los músculos y de los nervios, el resto de la energía es liberada de diferentes formas una de ellas es para mantener nuestra temperatura constante. Las formas en las que el calor se transfiere del cuerpo a nuestroentorno son principalmente tres: por emisión y propagación de ondas (radiación); por diferencia de temperaturas es decir el de mayor al de menor energía (convección) y de evaporación.

Cuando el hipotálamo detecta un cambio de aumento de temperatura en nuestro cuerpo, como mencionamos activa mecanismos para intensificar la perdida de calor y mantener el “equilibrio” de este. En un inicio alaumentar el flujo de la sangre cerca de la región de la piel para facilitar la convención y la radiación, de ahí el aumento del flujo sanguíneo y un aspecto de “rojo” que muestra una persona acalorada; después el hipotálamo estimula por medio de las glándulas sudoríparas la secreción del sudor , o sea el enfriamiento por evaporación que puede alcanzar de dos a cuatro litros por hora, de aquí que se...