Aspectos Termodinamicos

Un área importante de aplicación de la termodinámica es sistemasbiológicos, en particular el

cuerpo humano

, en éstos ocurren procesos detransferencia y transformación de energía.Los sistemas biológicos están constituidos básicamente de 4 elementosquímicos,

hidrógeno

(63 %),

oxígeno

(25.5 %),

carbono

(9.5 %), y

nitrógeno

(1.4 %). El restante 0.6 % de los átomos que los conformanprovienen de otros

20 elementos químicos

esenciales para la vida (hierro,calcio, fósforo, zinc, potasio, etc).La abundancia de átomos de hidrógeno y oxígeno en un sistema biológicose ilustra recordando que el

72 % de la masa total

del cuerpo humano esagua.

Las Células como motores térmicos

Cuando una persona realiza ejercicio físico intenso su metabolismo puedeser 10 veces el valor del metabolismo basal. Las células de los músculosdel cuerpo humano son capaces de utilizar la energía térmica obtenida dela combustión de los alimentos para efectuar trabajo, esto es, son motorestérmicos que transforman calor en trabajo.

La eficiencia de esta conversión es del 20 %, el resto de energíase desecha en el ambiente en forma de calor. Esta eficienciaequivale a la de un motor de combustión interna de un automoderno.

Los Alimentos como Fuente de Energía

La energía que requiere el cuerpo humano para hacer susactividades la obtiene de los alimentos ingeridos.Los alimentos se dividen en tres grupos,

c

arbohidratos

,

grasas

, y

proteínas

.Las moléculas de los carbohidratos varían en su complejidaddesde las muy simples como la glucosa (C

6

H

12

O

6

) hasta las muygrandes como el almidón. El pan, las pastas, y el azúcar son lasfuentes más importantes de carbohidratos.

Las grasas son moléculas pequeñas compuestas de carbono, oxígeno ehidrógeno. Están presentes en los aceites vegetales y grasas animales.Los alimentos contienen carbohidratos, proteínas, y grasas en diversascantidades. Una dieta saludable debería contener menos del 30 % degrasa.El contenido de energía de un alimento se calcula quemando unamuestra en un

c

alorímetro de bomba adiabáti

c

a

.

...