termodinamica

Universidad Nacional del Nordeste
Facultad de Medicina
Cátedra de Fisiología Humana
TERMODINAMICA. TERMODINAMICA BIOLOGICA.
MECANISMOS DE REGULACION DE LA TEMPERATURA CORPORAL
TEMA II
1.0 – TERMODINAMICA
Es una importante rama de la física que estudia las relaciones entre el calor y las demás formas de
energía. El campo que abarca la termodinámica es muy amplio y su conocimiento esindispensable
para comprender muchos procesos que ocurran en los organismos vivos, tal como la producción de
trabajo por el músculo, las fotosíntesis, la concentración de solutos por parte del riñón, etc., todos
regidos por relaciones termodinámicas.
La termodinámica trata fundamentalmente de las transformaciones de calor en trabajo mecánico y de
las transformaciones opuestas de trabajo mecánico encalor.
1.1 – TEMPERATURA
Existe una manera subjetiva de apreciar la cantidad de calor de los cuerpos y es por el tacto. Por el
decimos que un cuerpo A es mas caliente que otro B y que a su vez B es mas caliente que C.
Existen muchas propiedades físicas que cambian con la temperatura, como el volumen de un liquido,
por ejemplo. Así, se aprovecha la variación de volumen del mercurio, observadoen un tubo capilar,
para cuantificar la temperatura de un cuerpo, ya que a un incremento ∆ t de temperatura seguirá otro
incremento ∆ v de volumen del mercurio, siempre constante para el mismo aumento de temperatura.
Los termómetros de mercurio son comúnmente usados para la determinación de la temperatura, y el
termómetro clínico usado para la determinación de la temperatura corporal , es untermómetro de
máxima, es decir, la columna mercurial queda fija en la máxima temperatura medida porque existe un
estrangulamiento entre el bulbo y el capilar que interrumpe la columna.
Por ello es necesario agitar repetidamente el termómetro para restablecer la columna a su valor
anterior a la medición.
1.1.2 – Relación entre las escalas centígrada y absoluta: en el punto de fusión del hieloun
termómetro centígrado marcara 0 ºC y un termómetro calibrado en la escala absoluta 273,15 ºK (ºK,
grados Kelvin). Luego:

T = 273,15 ºK + ºC
Ejemplo: 37 ºC equivalen a 273,15 + 37 = 310,15 ºK
1.2 – EL CALOR, UNA FORMA DE ENERGIA
Si se efectúa el frotamiento de dos cuerpos entre si, se generara una cierta cantidad de calor. Una
serie de paletas sumergidas en agua que giren a una ciertavelocidad, producirán un incremento de
temperatura en la masa liquida. Los dos ejemplos dados no son sino la transformación de trabajo
mecánico en calor.
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Joule estableció que es necesario efectuar un trabajo equivalente a 4, 18.17 ergios para obtener una
cantidad de calor igual a una caloría; y viceversa, por cada caloría se obtiene un trabajo mecánico
igual a 4, 18.107 ergios. Es decir,existe una equivalencia entre trabajo y calor o energía y calor.
El valor dado mas arriba se denomina equivalente mecánico del calor y nos servirá de introducción al
principio de conservación de la energía. Luego, como concepto, debe tenerse en cuenta que el calor
no es sino una de las varias formas bajo las cuales se presenta la energía.

1.3 – PROPAGACION DEL CALOR. BREVE REPASO
Deseamosrecordar cuales son las formas de propagación del calor, ya estudiadas al hablar de
calorimetría (consultar la guía respectiva).
La convección sucede en los fluidos (gases y líquidos) y es el movimiento ascendente de masas
calientes y descendentes de masas frías, debido a la temperatura. De esta manera se produce la
traslación del calor contenido en las masas fluidas a otros puntos de menortemperatura.
La conducción es importante en los sólidos y se produce por entrega de energía entre moléculas
contiguas en un cuerpo. Existen cuerpos buenos conductores del calor, como los metales en general,
y malos conductores, como los gases. El termino “bueno” o “malo” significa capacidad de conducir
calor y es variable de acuerdo a la sustancia considerada. El flujo térmico a través de un...