1 Calor Energia cinetica Energia potencial Energia elasticaTodo cambio implica un cambio en la forma de la energia Cambio es aquello que necesita una causa. La velocidad no es cambio. Formas de energia Energia cinetica Energia potencial Energia elastica Luz, ondas electromagneticas Energia electrica Energia magnetica Energia Quimica Energia nuclear Calor Consiste en todas las energias de los cuerpos microscopicos, energia cinetica, vibracional, rotacional etc. de los atomos y moleculas. Cada una de estas energias es del orden de kT. Primera ley de la termodinamica: La conservacion de la energia.l

2 Segunda ley de la termodinamica.Uno de mis colegas y amigo lo enunciaba de esta manera: si quieres que tu nevera funcione: enchufala. «Es imposible un proceso cuyo único resultado sea la transferencia de energía en forma de calor de un cuerpo de menor temperatura a otro de mayor temperatura».

3 El teorema de Carnot  = (T2 – T1)/T2 = – T1/T2

4 Calor Energia cinetica Energia potencial Luz, ondas electromagneticasFormas de energia Energia cinetica Energia potencial Luz, ondas electromagneticas Energia electrica Energia magnetica Energia Quimica Energia nuclear Calor La energia libre es la suma de todas estas energias menos el calor, sumando la que se puede extraer de cuerpos de diferentes temperatura.

5 Kelvin y Plank A partir de este resultado se puede definir una función de estado de carácter extensivo y su valor, en un sistema aislado, crece en el transcurso de un proceso que se dé de forma natural. Variacion de la entropia S>0 determina la parte de la energía que no puede utilizarse para producir trabajo El universo tiende a distribuir la energía uniformemente; es decir, a maximizar la entropía. La entropía es una magnitud física básica que dio lugar a diversas interpretaciones, y al parecer, a veces en conflicto. Ha sido, sucesivamente, asimilados a los diferentes conceptos tales como el desorden y la información.

6 El equilibrio inestable es importante en quimica- El equilibrio termico Todas las energias libres cambian forma hasta que no queda mas energia. Al no haber mas energia libre mas nada cambia y estamos en lo que llamamos equilibrio. Equilibrio inestable es cuando tenemos energia libre pero no puede cambiar y por lo tanto observamos un equilibrio que con cualquier cambio inducido puede provocar cambios importantes. El equilibrio inestable es importante en quimica- Ej. Mezcla de metano y aire. Tambien algunas moleculas pueden existir en forma metastable, cuando la temperatura aumenta la energia de los atomos puede ser tan grande que la desintegra.

7 El papel de la temperaturaSi la temperatura es menor de T1 las moleculas 1 tendran una energia libre y estaran en equilibrio inestable. Si la temperatura es mayor de T1 pero menor de T2 las moleculas caeran y libraran la energia libre, ya no tendremos moleculas en la posicion 1. si la temperatura es mayor de T2 tendremos moleculas en las dos posiciones pero no aportaran energia libre.

8 Ley de Stefan boltzman. establece que un cuerpo negro emite radiación térmica con una potencia emisiva superficial (W/m²) proporcional a la cuarta potencia de su temperatura: Donde Te es la temperatura efectiva o sea la temperatura absoluta de la superficie y sigma es la constante de Stefan-Boltzmann:

9 La tierra

10 un rayo tiene una potencia media de unos 500un rayo tiene una potencia media de unos megavatios que se puede comparar por la cantidad de energía consumida en todos los Estados Unidos, lamentablemente un rayo promedio sólo dura 30 microsegundos, lo que implica que se necesitaría alrededor de de ellos a la vez por segundo para mantener las luces encendidas de todo el país. Es 5 veces más caliente que la superficie del Sol. La diferencia de potencial es 1000 millones de volts con respecto al suelo. Cada año se registran 16 millones de tormentas con rayos. Generalmente, los rayos son producidos por partículas positivas por la tierra y negativas a partir de nubes de desarrollo vertical llamadas cumulonimbos.

11 En la naturaleza existen 92 elementos químicos en estado naturalEn la naturaleza existen 92 elementos químicos en estado natural. Es decir, 92 tipos distintos de átomos. Son las pequeñas piezas que se combinan entre sí para formar toda la materia conocida.

12 El mundo microscopico En general todas las moleculas son pequeñas, las macromoleculas no existen naturalmente sino a traves de una construccion por un evento especial. A grandes temperaturas simplemente se rompen y liberan energia. A mas de 500 grados kelvin el hidrogeno se desprende. Por esta razon se supone que si la temperatura de un planeta supera los 400 grados kelvin no puede existir vida, o realmente no puede haberse originado la vida.

13 Miller y Urey supusieron que la atmósfera terrestre primitiva estaba compuesta principalmente de NH3, H2O, CH4 y H2. Diseñaron un tubo que contenía estos gases, similares a los existentes en la atmósfera temprana de la Tierra, y un balón de agua que imitaba al océano temprano. Unos electrodos producían descargas de corriente eléctrica dentro de la cámara llena de gas, simulando los rayos. Dejaron que el experimento prosiguiera durante una semana entera, y luego analizaron los contenidos del líquido presente en el balón. Encontraron que se habían formado varios aminoácidos orgánicos espontáneamente a partir de estos materiales inorgánicos simples. En 1950, el estadounidense, Stanley Miller realizó un un experimento. En el hizo circular metano y amoniaco dentro de un contenedor de vidrio con agua caliente, simulando el ambiente de la tierra primitiva.Entonces agrego una gran descarga eléctrica (4000 voltios). En 24 horas cerca del 50% del carbono el metano había formado aminoácidos (comoponentes principales de las proteínas) y otras moléculas orgánicas. Este experimento ha sido repetido por muchos investigadores y los resultados cada vez han sido más sorprendentes.

14 No se le agrega agua a la sopa.Se cambia la sopa

15 La vida El carbono es un elemento muy abundante en el Cosmos. Los átomos de carbono se unen entre sí formando largas cadenas que sirven de base para construir otras moléculas más complejas. Esta facilidad para enlazar moléculas es lo que permitió la evolución hasta los organismos vivos. En la tierra primitiva se dio una excelente combinación de grandes cantidades de carbono y agua, que fueron determinantes para el origen de la vida. El carbono es la base química de la vida. La vida es un producto de transformaciones de la energia libre llegando a situaciones de extrema complejidad, pero en cada transformacion se sigue la segunda ley. se describe la previda como un alfabeto de activos monómeros que forman al azar polímeros, siendo un sistema generativo que puede producir la información, en la que originalmente se presenta una preevolutiva dinámica de selección y mutación, pero no replicación, a diferencia de la vida.

16 Las bicapas lipídicas son ideales para este papel porque, aunque tienen sólo unos pocos nm de espesor, son impermeables a la mayoría de las moléculas solubles en agua (moléculas hidrófilas). Las bicapas son especialmente impermeables a los iones, lo que permite a las células regular las concentraciones de electrolitos y pH mediante el bombeo de iones a través de sus membranas mediante el uso de proteínas llamadas canales iónicos.

17 Energias que pudieron haber contribuidoLa definición aceptada actualmente esta relacionada con la Homeostasis, que es el conjunto de funciones que permiten autoajustar, medir o tomar en cuenta algo con el fin de mantener la constancia en la composición, propiedades, estructura y/o rutinas del medio interno de un sistema influido por agentes exteriores. En este contexto Vida se se define como la estructura molecular capaz de establecer un soporte material de transferencia energética "homeostática", cuando es estimulada por el medio en condiciones favorables. Origen de la vida Energias que pudieron haber contribuido Descargas electricas Meteoros en la etapa ultima de la lluvia de meteorors Radioactividad Rayos cosmicos

18 Mediante la fotosíntesis, las plantas tranforman la energía de la luz solar en hidratos de carbono. Incorporan el carbono de la atmósfera en sus tejidos. Cuando los animales las comen, lo incorporan a la cadena alimenticia. A través de los desechos y la respiración, parte del carbono vuelve a la atmósfera y la tierra. El resto, volverá cuando ese ser vivo muera y se descomponga. El uso de hidrocarburos y combustibles fósiles por parte del hombre rompe el equilibrio del ciclo del carbono. El dióxido de carbono vuelve a la atmósfera a un ritmo mucho mayor que su ritmo natural. Se acumula, produce el efecto invernadero, y puede provocar o acelerar un cambio climático. También se acumula en los océanos, volviéndolos más ácidos. En presencia de moléculas lipídicas, el agua adopta en torno a ellas una estructura muy ordenada que maximiza las interacciones entre las propias moléculas de agua, forzando a la molécula hidrofóbica al interior de una estructura en forma de jaula, que también reduce la movilidad del lípido. Todo ello supone una configuración de baja entropía, que resulta energéticamente desfavorable. Esta disminución de entropía es mínima si las moléculas lipídicas se agregan entre sí, e interaccionan mediante fuerzas de corto alcance, como las fuerzas de Van der Waals.

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