BIOFÍSICA CAPÍTULO 2 TERMODINÂMICA Prof.a Érica

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CURSO DE MEDICINA VETERINÁRIA
DISCIPLINA : BIOFÍSICA
CAPÍTULO 2
TERMODINÂMICA
Prof.a Érica Muniz
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TERMODINÂMICA
• Abrange toda e qualquer mudança que ocorre
no Universo.
• Sistema: porção do espaço no entorno
(ambiente)
Pode variar: volume
temperatura
energia
• Forma Geral: F (p, V, ) = 0
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• 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.
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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.
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Estados Termodinâmicos
• Pressão Constante: Transformação Isobárica
• Volume constante: Transformação Isocórica.
• Temperatura constante: transformação
isotérmica.
• Não há troca de calor: transformação
adiabática
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Energia Interna(U):
• É uma função de estado.
• A diferença da quantidade de calor
do trabalho é energia interna do
sistema.
dQ-dW=dU
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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
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Metabolismo Animal e a
Termodinâmica
• Os processos metabólicos necessários a
vida, tais como a divisão das células e os
processos enzimáticos dependem da
temperatura.
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• 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.
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• 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 / t )

(U / t )
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2ª Lei: Descreve a
transferência
da energia.
Energia, sempre
se desloca
de níveis mais altos
para níveis mais baixos.
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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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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.
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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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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.
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• Para manter constante o nível de
entropia no organismo é necessário que
haja através dele um fluxo constante de
energia.
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