El documento trata sobre el calor y la temperatura. Explica que el calor es una forma de energía asociada al movimiento molecular que se transfiere de un sistema a otro debido a las diferencias de temperatura. La temperatura es la medida promedio de la energía cinética de las partículas de un sistema y se mide con termómetros. Existen diferentes mecanismos de transferencia de calor como la conducción, convección y radiación.

1. Calor y Temperatura
Dra. Dolores Villanueva Z.

2. CALOR
• Incógnita para el hombre durante mucho tiempo
• Grecia: el Fuego fue considerado un dios de la antigüedad y un elemento básico de la
materia.
• Edad media: se creía que era algo que estaba dentro de las cosas y así al romper una
piedra, se liberaba calor.
• Becher, siglo XVII: Teoría del Flogisto, explicaba al calor como una entidad física definida
• James Black (1728-1799), el calor es un fluido "calórico", capaz de penetrar todos los
cuerpos materiales aumentando su temperatura y también definió la unidad de calor como
la cantidad necesaria para elevar la temperatura de una libra de agua un grado
• Thomson 1798: El calor es movimiento y demuestra que el movimiento mecánico podía
producir calor

3. CALOR
• El calor es una transferencia de energía que depende del
movimiento molecular.
• Se asocia a la energía cinética, en relación al movimiento de
átomos y partículas.
• Esta en relación a las fuerzas fundamentales
• El calor es energía en movimiento, es decir energía térmica
transferida de un sistema que está a mayor temperatura, a
otro que está a menor.
• El calor es el transito de energía entre dos sistemas en
desequilibrio térmico.
• Se mide mediante el calorímetro.

4. Calor
• Es la energía intercambiada entre un sistema y su entorno
• Fluye como resultado del vigoroso movimiento molecular
aleatorio de un sistema a otro.
• Capaz de elevar la tº y dilatar, fundir, vaporizar o
descomponer un cuerpo
• Se mide mediante el calorímetro.
• El flujo de calor se lleva a cabo como consecuencia de las
diferencias de temperatura
• RECORDAR SIEMPRE :
• Calor “viaja” de mayor energía térmica a menor energía
térmica.

5. El calor
• El calor es positivo cuando fluye hacia el sistema, e incrementa su
energía interna.
• El calor es negativo cuando fluye desde el sistema, y disminuye su
energía interna.
• La energía interna es esencialmente a escala microscópica la
energía cinética de sus moléculas.
EQUILIBRIO TERMICO
• Momento físico en el cual dos o más sistemas, luego de
intercambiar calor, ya no lo hacen y para nuestros
sentidos “poseen igual gradocalor”

6. TEMPERATURA
• La temperatura es la magnitud física que mide la cantidad
de energía térmica que tiene un cuerpo o un sistema.
• Las moléculas que forman todos los cuerpos están siempre
en movimiento.
• La temperatura nos informa del grado de agitación de las
partículas de un cuerpo y equivale al valor promedio de la
energía de todas sus partículas.
• MAXWELL Y BOLZTMANN: “La temperatura es una medida
de la energía cinética media” o promedio del movimiento
de las partículas conformantes del sistema.
• y a la temperatura de “cero”, la energía alcanza un mínimo.

7. Termometría
• Termometría
• Estudio de los termómetros y las escalas
termométricas.
• Termómetro:
• instrumento que mide su propia temperatura.

8. TERMOSCOPIOS
• Galileo 1592
• Duque de Toscana 1641
• Amontons y Reamur
– Termómetros de alcohol
• Robert Hooke: 1664
– Usó tinte rojo en el alcohol.
• Gabriel Farenheit 1717
– Termómetro de mercurio
• Kart wunderlich (médico) 1858,
– Control de temperatura en pacientes.
• Thomas allbutt (médico) 1867
– Termómetro clínico.
• Sir william siemens 1871
– Termómetro eléctrico
– Media de 260 °C hasta 1235 °C

9. ESCALAS TERMOMÉTRICAS
Escalas termométricas:
• Escala centígrada toma como puntos de referencia las
temperaturas de fusión y ebullición. Del agua a una atmósfera de
presión y se les asigna valores de 0 a 100.
• Escala Fahrenheit: Hace corresponder los mismos puntos con 32º
F y 212º F. La escala se divide en 180 partes iguales.
• Escala Kelvin. No es una escala arbitraria; su cero se sitúa en el
punto de la temperatura mínima posible, donde los átomos y las
moléculas estarían en reposo. Este punto se corresponde
aproximadamente con – 273 ºC. La unidad de temperatura en el
S.I. es el Kelvin (K).

10. UNIDADES DE TEMPERATURA
En el S.I. se considera al grado Kelvin (K). Pero mas utilizado es el grado centígrado (ºC)
Para pasar temperaturas entre las escalas,
utilizamos las expresiones:
180
)32(º
100
)(º 

FtCt
273TT CK 

11. crionica
• La criogenia es la física de las bajas temperaturas (por
debajo de los -100ºC).
• Ya existe una alternativa a la muerte biológica. Una vez
declarada la muerte legal de una persona, puede evitarse la
muerte biológica mediante la criónica.
• Con el uso de esta técnica médica experimental, y según
estudios de prospectiva, los recursos científicos y
tecnológicos del futuro permitirán, muy probablemente, la
reanimación de las personas sometidas a este proceso,
manteniendo intacta su personalidad y memoria.
• El objetivo de la criónica es el de salvar vidas y superar la
enfermedad y el sufrimiento.

12. Relaciones energéticas en el Ser Humano
• Si mueves un objeto, haces un trabajo.
• El trabajo es la cantidad de energía transferida por
una fuerza
• Trabajo (w) = fuerza (F) x distancia (d)
• Para poder mover un objeto se requiere invertir
energía.
• Cuando hacemos trabajo, la temperatura de nuestro
cuerpo se incrementa
• Nuestro cuerpo genera energía calorífica.
Calorimetría

13. Alimentos y combustibles
• Cuando un material se quema libera energía, a la cantidad
de energía liberada por un gramo de material se conoce
como valor energético
• La mayor parte de energía que necesita el cuerpo proviene
de grasas y carbohidratos.
• Los carbohidratos
• La glucosa se transporta en sangre hasta las células
donde se oxida para producir CO2, H2O y claro energía
• Las grasas
• Su digestión produce CO2 y H2O y energía
• El exceso de energía se almacena en como grasa

14. Alimentos
• Esta energía se emplea
entre otras cosas, para:
– Operar tus músculos
– Mantener la
temperatura corporal
• Todas las reacciones
químicas involucran
cambios energéticos:
– Algunas de ellas
producen energía
– Otras requieren de
energía
Compuesto Valor energético
(kJ/gramo)
Grasas 38
Carbohidratos 17
Proteínas 17

15. Calorimetría
• Es la rama de la termodinámica que permite medir el calor
consumido o producido por una reacción.
• Las unidades de medición del calor:
• Caloría: la cantidad de calor necesaria para elevar 1ºC la
temperatura de un gramo de H2O destilada. Se designa cal
• Joule: La unidad del sistema internacional, se designa con la
letra J y vale 4.18 cal
• Caloría dietética se mide en kcal
• La rama de la ciencia que estudia y mide el flujo de calor entre
un sistema y su entorno se conoce como calorimetría
• Los aparatos que miden el flujo de calor se llaman calorímetros

16. Capacidad calorífica
• La capacidad calorífica de un sistema se define como la cantidad de
energía calorífica que se requiere para subir su temperatura 1 K (o °C)
calor específico
 La capacidad calorífica de 1 gramo de sustancia se le
conoce con el nombre de calor específico
 Es específica de cada sustancia.
 Ce del agua = 1cal/g.°C
 Ce de la grasa = 3,21 kJ/kg/°C
 Ce de la sangre = 3,8 kJ/kg/°C
 Ce del cuerpo = 3,4 kJ/kg/°C

17. Radiación
• Es energía electromagnética que se propaga a través del espacio
vacío a la velocidad la luz.
• Todo cuerpo emite energía en forma de calor radiante (ondas
electromagnéticas)
• La emanan los objetos cuya Tº es mayor a 0º Kelvin.
Transferencia de calor

18. Conducción:
• El calor se transmite por comunicación molecular directa sin
desplazamiento apreciable de los cuerpos
• Las moléculas adquieren la energía cinética media mayor de los dos
cuerpos en contacto
Convección:
• Acción combinada de conducción de calor, almacenamiento de
energía y movimiento
• La Convección puede ser:
• Espontánea
• Forzada
Evaporación:
• Es la transformación de moléculas desde la fase líquida a la fase
gaseosa.
• Las de mayor energía cinética romperán las fuerzas de cohesión del
líquido.

19. Termogénesis
• MITOCONDRIA
• El transporte de protones, mediante:
– Canales iónicos
– Bombas de protones
• TRANSFERENCIA DE CALOR
En el ser humano:
• La mitocondria por conducción transfiere el calor
a la célula y luego a los tejidos

20. • La energía interna se emite por radiación
• El cuerpo humano irradia primariamente en el infrarrojo, con
longitud de onda entre 5 y 20 u
• Fundamento de las “imágenes térmicas”
• De las formas de eliminación de calor: La Radiación es la mas
importante: (66%)
• En movimientos involuntarios se realiza convección espontánea:
– Latidos cardiacos
– Tiritar
– Evaporación
– Perspiración y Sudor
• En movimientos voluntarios se desarrolla una convección forzada

21. Grasa Parda
• Tejido adiposo pardo,
• gran irrigación sanguínea
• gran cantidad de mitocondrias
• gran cantidad de citocromos
• Poca acción de la ATP sintetasa
• Presencia de laTermogenina

22. TERMOGENINA
• Enzima de la grasa parda que actúa como
transportador de protones permitiendo se movilicen
hacia la matriz mitocondrial
• La energía de la gradiente resultante se manifiesta
como calor
• Estas UCP son abundantes en las mitocondrias del
tejido adiposo pardo, este tejido es muy abundante
en los animales recién nacidos y en aquellos que
hibernan o que están adaptados al frío.
• Estas proteínas generan calor “cortocircuitando la pila
protónica de las mitocondrias”.

23. HOMEOSTASIS
• Homeostasis, proceso por el cual un organismo
mantiene las condiciones internas constantes
necesarias para la vida.
• El concepto de homeostasis fue introducido por
primera vez por el fisiólogo francés del siglo XIX
Claude Bernard, quien subrayó que "la estabilidad
del medio interno es una condición de vida libre".

24. HOMEOSTASIS
• Este término fue acuñado por Walter Cannon en
1926, deriva de la palabra griega homeo que
significa ‘igual’, y stasis que significa ‘posición’.
• En la actualidad, se aplica al conjunto de
procesos que previenen los cambios en la
fisiología de un organismo, e incluso se ha
aplicado a la regulación de variaciones en los
diversos ecosistemas o del Universo como un
todo.

25. HOMEOSTASIS
• Los mecanismos homeostáticos no tienen por finalidad
el cumplir con las leyes físicas
• Dichos mecanismos están avocados a la conservación
de la vida
• La homeostasis requiere que el organismo sea capaz de
detectar la presencia de cambios en el medio y de
controlarlos.
• Una pequeña variación respecto al nivel establecido
iniciará una respuesta homeostática
• Mecanismos:
– Retroalimentación Negativa
– Retroalimentación Positiva

26. Regulación de la T°

28. ECTOTERMIA
• La fuente de calor es el sol,
porque son incapaces de
producir calor propio.
• Métodos:
• -Aumento capacidad
enzimática.
• -Presentan isoenzimas de
calor.
• -Aumentan la capacidad de
enzimas.
• Se produce calor a partir
del metabolismo interno.
• Métodos:
• -Contracción rápida
muscular.
• -Tejido adiposo.
• -Pelaje en algunos
mamíferos.
• -Circulación contra
corriente.
ENDOTERMIA

29. VENTAJAS DE LOS HOMEOTERMOS
• NO DEPENDENCIA DE TEMPERATURA AMBIENTE
•MAYOR METABOLISMO
• INDEPENDENCIA METABOLICA
• EFICIENTE USO DE LA ENERGIA
RESPUESTAS REGULADORAS
• Se generan en el Hipotálamo
• H. Anterior : Termólisis, Sudoración, Vasodilatación
• H. Posterior : Termogénesis
Escalofríos, Vasoconstricción

30. Retroalimentación negativa Regulación de la temperatura.
Impulso nervioso
(hipotálamo posterior)
Movimientos
musculares
(tiritones)
Estimulación
Tiroxina
aumenta
metabolismo
Inhibición
Frío
Aumento de
temperatura

31. Retroalimentación negativa Regulación de la temperatura.
Impulso nervioso
(hipotálamo anterior)
Sudoración
vasodilatación
Inhibición
Baja Tiroxina
Disminuye
metabolismo
Inhibición
Calor
Disminuye
temperatura

32. • Temperatura corporal por encima de los valores normales
• Ocurre por la alteración del sistema termorregulador:
• Pirógenos Exógenos:
– Restos proteicos
– Toxinas
– Restos de bacterias
• Pirógenos Endogenos:
– Sustancias producidas por las células de defensa frente
a estímulos
– Respuesta del organismo a la agresión
• La alteración hipotalamica permite la producción de
prostaglandina E2