Biofísica

Processos Termodinâmicos em Biologia

A termodinâmica é a ciência que se ocupa do estudo das transformações de energia dos sitemas macroscópicos, isto é dos dos sistemas físicos constituídos de um grande número de átomos e moléculas que interagem entre si. Os processos biológicos, envolvendo complexas estruturas moleculares e continuas transfromações químicas e energéticas, só podem ser adequadamente comprendidos dentro do contexto da termodinâmica. 1. Formas e transformações de Energia As formas de energia que trata a termodinâmica são: a Energia Térmica, devido a agitação e movimentos de átomos e moléculas, a Energia Mecânica, promovida pelo deslocamentos dos corpos e pela ação das massas (por exemplo, pela ação da gravidade terrestre), a Energia Química, contida nas ligações químicas e interações entre átomos e moléculas, e a Energia Eletromagnética proviniente de cargas e correntes elétricas. A energia luminosa, que em última análise é a propagação de um campo eletromagnético, é também uma forma de energia eletromagnética. Alguns exemplos práticos de transformação entre as energias térmica e mecânica são a "Máquina a Vapor" e o "Refrigerador". No primeiro exemplo o calor de combustão liberado por uma caldeira é utilizado na expansão do vapor de água que por sua vez movimenta mecânicamente um embolo transmitindo o movimento para as rodas da máquina. No caso do funcionamento do refrigerador, um motor é acionado elétricamente provocando mecânicamente, através de um embolo, a expansão de um gás, durante esta expensão o gás absorve calor no interior do refrigerador, diminuindo sua temperatura, no exterior o gás volta a seu volume normal liberando o calor recebido para o meio externo. Durante este ciclo existe um bombeamento de calor do interior para o exterior do refrigerador através da ação mecânica sobre o gás. Um exemplo de transformação de energia elétrica em mecânica é o "Motor de Partida" do automovel, a energia elétrica armazenada na bateria aciona um