O QUE É BIOFÍSICA?
É O ESTUDO DA MATÉRIA,
ENERGIA, ESPAÇO E TEMPO NOS
SISTEMAS BIOLÓGICOS
POR QUE ESTUDO BIOFÍSICA?
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Seres Vivos fazem parte do universo
São compostos de matéria
Utilizam e produzem energia
Ocupam espaço próprio
Vivem na dimensão tempo
CORPO HUMANO - MATÉRIA
• Toda matéria emite um campo – energia
• Essa energia se manifesta com uma força
• O deslocamento dessa força produz trabalho
QUEM TRABALHA?
• TRABALHO ATIVO: GASTO DE ENERGIA –
CONTRA O CAMPO DE FORÇA
• TRABALHO PASSIVO: NÃO HÁ GASTO DE
ENERGIA – A FAVOR DO CAMPO DE FORÇA
• O TRABALHO É A ATIVIDADE FINAL EM BIOLOGIA.
• OS SERES VIVOS SOMENTE VIVEM ENQUANTO
TRABALHAM
TRABALHO GERA RENDIMENTO
• TRANSFORMAR ENERGIA EM TRABALHO, E
VICE-VERSA, NAS DIFERENTES FORMAS
(MECÂNICA, TÉRMICA, ELÉTRICA) SEGUE AS
LEIS DA TERMODINÂMICA
TERMODINÂMICA - TD
ESTUDA TODA E QUALQUER
MUDANÇA QUE OCORRE NO
UNIVERSO
Termodinâmica
1. Sistema
- porção definida do
espaço.
Ex. uma solução, uma célula, um
cilindro de gás, um corpo...
Termodinâmica
2. Entorno
- tudo que envolve o
sistema.
Não tem limite. É o ambiente
Os
sistemas
podem
variar
volume, temperatura e energia.
Abertos/fechados.
de
Termodinâmica
Os sistemas possuem dois tipos de
energia:
Energia Interna...
Potencial – é a composição química
Cinética – é o conteúdo de calor
Termodinâmica
Os sistemas possuem dois tipos de
energia:
Energia Externa...
Potencial – é dependente da altura
do sistema no Campo G.
Cinética – é dependente da
velocidade
de deslocamento do
sistema no espaço.
Termodinâmica
Se o sistema é uma bomba, tanto
faz ela estar no alto (energia potencial
externa), como ser lançada (energia
cinética
externa),
que
sua
energia
interna é a mesma até o momento da
explosão (a potencial, pelo menos).
Termodinâmica
Ec EXT
Altura
Ep + Ec
INT
Ep EXT
Distância
Termodinâmica
Se um macaco come uma banana,
no alto de uma árvore, sobre o solo,
correndo ou parado, ele só aproveita a
energia interna da banana.
Se ele come a banana com casca
faz alguma diferença?
Termodinâmica
Menos Energia
Mais Energia
Termodinâmica
A Energia Interna de um sistema
pode ou não depender de Massa do
sistema,
pelo
menos
macroscopicamente.
Com
isso,
classifica-se
Propriedades extensivas
Propriedade intensivas
Termodinâmica
Propriedade intensivas
(independem da massa).
1. pressão
2. temperatura
3. voltagem
4. viscosidade
Termodinâmica
Propriedade extensiva
(dependem da massa)
1. volume
2. quantidade de matéria
3. densidade
4. quantidade de energia
Termodinâmica
1ª Lei:
Descreve
energia.
a
conservação
da
Energia não pode ser criada ou
destruída, mas somente convertida de
uma forma em outra.
Termodinâmica
1ª Lei:
Toda transformação de energia se
acompanha de energia térmica.
Qualquer forma de
trabalho,
pode
ser
convertida em calor.
energia ou
totalmente
Termodinâmica
1ª Lei:
A energia do Universo é constante.
Termodinâmica
2ª Lei:
É possível, com a realização de
trabalho, transferir energia (Matéria) de
nível mais baixo para mais alto.
Termodinâmica
2ª Lei:
Descreve
a
transferência
da
energia.
A energia
espontaneamente,
sempre se desloca de níveis mais altos
para níveis mais baixos.
Termodinâmica
TODO SISTEMA QUE REALIZOU
TRABALHO,
TEM
SUA ENERGIA
DIMINUÍDA.
Pois, a energia está em constante
movimento (1ª Lei) e ela vai de lugar
mais altos para lugares mais baixos (2ª
Lei).
Termodinâmica
ENTROPIA:
Qualidade de energia incapaz de
realizar trabalho.
Presente em todos os sistemas,
processos e mudanças que ocorrem no
Universo.
Termodinâmica
ENTROPIA:
Toda
transformação
é
acompanhada de uma mudança na
entropia, sempre no sentido de
aumento global da entropia. De modo
geral, a Entropia aumenta com a
elevação da temperatura.
Termodinâmica
ENTROPIA:
Quando a Entropia aumenta, a
organização,informação e eficiência
diminuem; quando a Entropia diminui, a
organização, informação e eficiência
aumentam.