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Termodinámica en el ser humano

¿Qué es rendimiento térmico?

Propiedades termodinámicas

Leyes de la termodinámica

¿Qué es la termodinámica?

Elementos de estudio

TEMPERATURAS

BALANCE TÉRMICO

TERMORREGULACIÓN

GANANCIA Y PÉRDIDA

AFECCIONES

RECOMENDACIONES

El cuerpo humano es un sistema termodinámico abierto, en un estado estacionario quedé mantener su temperatura constante de 35,8 a 37,2 °C, a pesar del intercambio de masa y energía con su entorno.

Ya que el sistema es abierto y tiene paredes simipermeables, hay gran intercambio de material energético sucediendo constantemente. El alimento entra el sistema en forma de material y salen forma de energía mecánica, energía en forma de calor y en forma material (excresiones).

PAREDES

FLEXIBLES: Las paredes la conforman la piel, que debe poder expandirse contraerse para poder permitir el cambio de volumen.

SEMIPERMEABLE: Permite el intercambio de cierto tipo de materia, pero protege contra organismos patógenos, a los cuales no permiten la entrada.

DIATÉRMICA: Permite el paso de energía en forma de calor.

Se designa con la letra griega η

El rendimiento térmico o eficiencia de una máquina térmica es un coeficiente o ratio adimensional calculado como el cociente de la energía producida (en un ciclo de funcionamiento) y la energía suministrada a la máquina (para que logre completar el ciclo termodinámico)

Dependiendo del tipo de máquina térmica, la transferencia de estas energías se realizará en forma de calor, Q, o de trabajo, W.

La ecuación del rendimiento térmico plantea que se obtienen mayores niveles de eficiencia con un mayor gradiente de temperatura entre los fluidos calientes y fríos.

La termodinámica es caracterizada por tener un estado de equilibrio en el cual la presión, el volumen, la temperatura y la composición están presentes.

Estas propiedades se pueden clasificar como extensivas o intensivas. Entre estas propiedades encontramos la energía interna, la entropía, la entalpía, el calor, la temperatura, la presión, el volumen, etc.

Principio Cero: Permite definir la temperatura como una propiedad

Primer Principio: Define el concepto de energía como magnitud conservativa.

Segundo Principio: Define la entropía como magnitud no conservativa, una medida de la dirección de los procesos.

Tercer principio: Postula algunas propiedades en el cero absoluto de temperatura.

La termodinámica es la rama de la física que estudia los efectos de los cambios de temperatura, presión y volumen de un sistema físico (un material, un líquido, un conjunto de cuerpos, etc.) a un nivel macroscópico.

La raíz "termo" significa calor y dinámica se refiere al movimiento, por lo que la termodinámica estudia el movimiento del calor en un cuerpo.

La entalpía es una función de estado del sistema físico considerado

La entropía define el desorden en que se mueven las partículas internas que forman la materia, es decir, la energía cinética que tienen las partículas que componen un cuerpo

Las leyes de la termodinámica definen la forma en que la energía puede ser intercambiada entre sistemas físicos en forma de calor o trabajo

Central: Cabeza, cavidad torácica, abdominales. Es constante

Superficial: Piel, tejido súbcutáneo, grueso de la masa, mucsular. Afectada por T. del ambiente.

Corporal: T central + T. superficial

Si un individuo está en balance térmico en la ganancia es igual en la pérdida de calor. M+ R+ C+ K - E=0. (kcal/m2/h)

Es la capacidad que tiene un organismo biológico para modificar su temperatura dentro de ciertos límites. La temperatura promedio en humanos es de 36, 7 °C.

El hipotálamo compara la temperatura en la piel y en el mismo con el valor de referencia de 37 °C, si la temperatura es mayor pone en marcha mecanismos para que se disminuya y viceversa.

MECANISMOS

Pilorección

Sudoración

Aumento del metabolismo

Circulación cutánea

Contracción muscular

Ganancia: actividad muscular esquelética, aumento del metabolismo, ingesta alimentaria, termogénesis tiroidea, ATPasa

Pérdida: radiación 60%, convección 12%, conducción 3% y evaporación 20%.

Hipotermia: la temperatura baja de los 37 °C.

Hipertermia: aumento por encima de los 37 °C.

Fiebre: reacción del cuerpo a infecciones.

1. El cuerpo de mantener una temperatura por encima de los 35 °C.

2. El cuerpo como sistema termodinámico aumente su contenido energético gracias a la ingestión de alimentos de su entorno, por lo tanto se debe mantener una buena alimentación.

3. Existen algunos procesos que pueden causar variaciones en la temperatura corporal como las infecciones y enfermedades del sistema nervioso.