Biofisica Unidad 3


UNIDAD 3
FENOMENOS FISICOS
Un fenómeno es un cambio en la Naturaleza que no modifica la composición de la materia.
Por ejemplo: La combustión de materiales como el papel, un cerillo o el gas casero; la oxidación de un clavo; el efecto que produce un ácido sobre un metal; la reacción de una sustancia con otra, como será el caso del hidrogeno con el oxígeno para formar agua, o el del sodio con elcloro para formar cloruro de sodio.
ESCALA DE LA TERMOMETRIA
ESCALA CELSIUS O CENTÍGRADA
El científico sueco Anders Celsius (1701-1744) construyó por primera vez la escala termométrica que lleva su nombre. Eligió como puntos fijos el de fusión del hielo y el de ebullición del agua. Como la centésima parte del intervalo de temperatura comprendido entre esos dos puntos fijos.

ESCALA FAHRENHEIT
Elgrado Fahrenheit (representado como °F) es una escala de temperatura propuesta por Daniel Gabriel Fahrenheit en 1714. La escala establece como las temperaturas de congelación y evaporación del agua, 32 °F y 212 °F, respectivamente. El método de definición es similar al utilizado para el grado Celsius (°C). Así al primer punto fijo se le atribuye el valor 32 y al segundo el valor 212. Para pasarde una a otra escala es preciso emplear la ecuación:
t(°F) = (9/5) * t(°C) + 32 o t(°C) = (5/9) * [t(°F) - 32]
Esta escala divide la diferencia entre los puntos de fusión y de ebullición del agua en 180 intervalos iguales.
ESCALA KELVIN O ABSOLUTA
En ámbito científico se usa otra, llamada "absoluta" o Kelvin, en honor a sir Lord Kelvin. El kelvin, simbolizado como K, es la unidad de temperatura dela escala creada por William Thomson en el año 1848, sobre la base del grado Celsius. Se representa con la letra K, y nunca "°K". Actualmente, su nombre no es el de "grados kelvin", sino simplemente "kelvin". Coincidiendo el incremento en un grado Celsius con el de un kelvin, su importancia radica en el 0 de la escala: la temperatura de 0 K es denominada 'cero absoluto' y corresponde al punto enel que las moléculas y átomos de un sistema tienen la mínima energía térmica posible, se denomina "cero absoluto". Se puede notar que las escalas Celsius y Kelvin poseen la misma sensibilidad. El cero absoluto constituye un límite inferior natural de temperaturas, lo que hace que en la escala Kelvin no existan temperaturas bajo cero (negativas). La ecuación:
T(K) = t(°C) + 273,15 o t(°C) = T(K) -273,15
T(K) = (5/9) * [t(°F) + 459,67] o t(°F) = (9/5) * T(K) - 459,67
LEYES DE TERMOMETRIA
Conducción: Ley de Fourier.
Para que exista transmisión de calor por conducción se considera que el calor fluirá a través de un medio cuyas moléculas están fijas en sus posiciones, es decir un medio sólido. Ejemplo acero, madera, corcho, plástico, este flujo de calor ocurrirá si existe un salto térmico entredos puntos del sólido, será expresado en forma infinitésima como dt. Al calor también los tomaremos como infinitésimo dQ.
Flujo de calor o flujo calórico. F = dQ/dτ
Flujo calórico es directamente proporcional al potencial térmico (diferencia de temperaturas) e inversamente proporcional a lo que llamaremos resistencia del medio. De esta forma podemos expresar al flujo como:
Resistencia delmedio.
A la resistencia de cada medio en particular le asignaremos una constante R que surge de experimentos con cada sustancia y su inverso la conductancia λ (lambda)  λ = R-1
Así el flujo se puede considerar también: F ~ λ potencial térmico
Convección: Ley de Newton.
Para que exista transmision de calor por conveccion se considera que el calor fluira a traves de un medio cuyas moleculas opartículas presentan movimiento relativo, un medio liquido, gaseoso. Ejemplos de medios fluidos: aire, agua, oxigeno, aceites a presion y temperatura en que tengan estado gaseoso, liquido o con una viscosidad suficiente para permitir el movimiento relativo de sus partículas; la conveccion puede ser
Convección natural.
1. Por la diferencia de densidad o de peso especifico que aparece debido a las...