Fisico Quimica

UNIVERSIDAD NACIONAL DE CHIMBORAZO

Por: Erick Cuesta

Fecha: 04-25-19

INTRODUCCION:

Al rastrear la historia de la vida y la sociedad, encontramos mucha evidencia de cambios profundos en las formas de vida, los ecosistemas y las civilizaciones. La historia humana está marcada por eventos cruciales como el descubrimiento del Nuevo Mundo en 1492, que marcó una transformación a gran escala de la ecología, la economía y la cultura de la tierra. Uno podría fácilmente concluir de estos ejemplos que los cambios cualitativos profundos siempre están asociados con eventos inesperados y raros. Sin embargo, tal intuición podría ser incorrecta. Tomemos, por ejemplo, lo que sucedió hace unos seis mil años en el norte de África, donde ahora se encuentra el desierto más grande de nuestro planeta: el Sahara. En ese momento, esta área estaba húmeda, cubierta de vegetación y ríos, y grandes mamíferos habitaron la región. Los asentamientos humanos surgieron y se desarrollaron. Hay múltiples restos de ese llamado Sahara Verde, incluyendo huesos fósiles y lechos de ríos. El proceso de desertificación fue inicialmente lento, cuando las lluvias en retroceso cambiaron el clima local. Sin embargo, aunque tales cambios fueron graduales, en algún momento el ecosistema colapsó rápidamente. El Sáhara verde se convirtió en un desierto. En física, los cambios de fase a menudo están vinculados a los cambios entre orden y desorden a medida que se ajusta la temperatura. Estas transiciones de fase generalmente implican la existencia de un cambio en la simetría interna de los componentes y se definen entre los tres tipos básicos de fases como son: liquido, sólido y gaseoso

Cambios de fase.-

Los cambios de fase son bien conocidos en física: hervir o congelar son solo dos ejemplos de cambios de fase donde la naturaleza de los componentes básicos no cambia. El enfoque estándar de la termodinámica explora estos cambios al definir (cuando sea posible) la llamada ecuación de estado, que es una expresión matemática que describe las relaciones existentes entre un conjunto de variables de estado (es decir, las variables que definen el estado de una sistema). Para un gas ideal, cuando no es necesario tener en cuenta las interacciones entre las moléculas, la ecuación dice:

pV = nRT donde P, V y T indican presión, volumen y temperatura, respectivamente. Aquí, R es la llamada constante de gas (la misma para todos los gases) y n la cantidad de sustancia (en número de moles). Esta ecuación es válida para una sustancia pura y como podemos ver, establece una relación matemática bien definida entre p, V, T y n. Dada esta ecuación, solo operan tres variables independientes (ya que la cuarta se determina directamente a través de la ecuación de estado). A partir de esta expresión, podemos trazar, por ejemplo, la presión en función de V y T:

p (V, T) nRT V

Pero también en físico química se conoce como cambios de fase al estado a la evolución de la materia entre varios estados de agregación sin que ocurra un cambio en su composición. Los tres estados más estudiados y comunes en la tierra son el sólido, el líquido y el gaseoso; no obstante, el estado de agregación más común en nuestro universo es el plasma, material del que están compuestas las estrellas (si descartamos la materia oscura) (Vera, 2018).

• La fusión es el cambio de estado de sólido a líquido.
• Por el contrario la solidificación o congelación es el cambio inverso, de líquido a sólido.
• La vaporización es el cambio de estado de líquido a gas.
• Contrariamente la licuación o condensación es el cambio inverso, de gas a líquido.
• La sublimación es el cambio de estado de sólido a gas.
• El cambio inverso recibe el nombre de sublimación regresiva o cristalización.
• La ionización es el cambio de estado de un gas a plasma.
• En caso contrario, se le llama deionización

Las interacciones hacen la diferencia

Se ha demostrado que las transiciones de fase ocurren en muchos contextos diferentes. Estos incluyen sistemas físicos, químicos, biológicos e incluso sociales, mostrando varios ejemplos, incluidos los de biología molecular, conductual, celular y estudios cognitivos. Estos son sistemas que abarcan muchos órdenes de magnitud en su encarnación espacial, y sus transiciones de fase se pueden identificar en muchos contextos diferentes. ejemplo involucran patrones de comportamiento de interacciones entre individuos dentro de grupos de animales, ya que ocurren con una escuela de peces o, en una escala más baja de organización, entre células en un cultivo celular. En el primer caso, las interacciones implican repulsión, atracción, la tendencia a mantener el mismo movimiento que los individuos vecinos o a permanecer aislados. Esto se puede modelar fácilmente usando simulaciones por computadora y modelos matemáticos. Al ajustar los parámetros apropiados, nosotros podemos observar diferentes tipos de movimiento colectivo y patrones de nivel de colonias. El crecimiento de las poblaciones de células bacterianas en una placa de Petri con concentraciones variables de un nutriente crítico también demuestra que surgen diferentes formas de organización de colonias una vez que se cruzan los umbrales dados. El caso final involucra respuestas cognitivas a figuras ambiguas  y un ejemplo dinámico de transiciones entre estados alternativos es nuestro cerebro que detecta una de las figuras (las dos caras) o la otra (el jarrón), y ambas compiten por la atención del cerebro, que alterna entre las dos "fases".

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