Conceptos Fundamentales de la Física: Energía, Termodinámica y Biofísica
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Conceptos Fundamentales de la Física
¿Qué es la Biofísica?
La biofísica estudia la vida en todos sus niveles, desde los átomos y moléculas hasta las células, organismos y ambientes.
¿Qué es la Física?
La física estudia, mediante leyes fundamentales, la energía, la materia, el tiempo y el espacio.
¿Qué es la Energía?
La energía es la capacidad de un cuerpo o sistema para realizar un trabajo o producir un cambio.
¿Qué es el Movimiento?
El movimiento es el cambio de posición de un cuerpo u objeto en un tiempo determinado.
¿Qué es la Fuerza?
La fuerza es una magnitud capaz de modificar la cantidad de movimiento.
¿Qué es la Inercia?
La inercia es la resistencia que oponen los cuerpos a modificar su estado de movimiento.
¿Qué es la Gravedad?
La gravedad es un fenómeno natural, es la fuerza que sobre todos los cuerpos ejerce la Tierra hacia su centro.
¿Qué es la Electricidad?
La electricidad es la transmisión de carga eléctrica.
¿Qué es la Resistencia?
La resistencia es la capacidad que se opone a la fatiga.
¿Qué es la Velocidad?
La velocidad es el cambio de una posición en un intervalo de tiempo.
¿Qué es la Elasticidad?
La elasticidad es la capacidad de un músculo, ligamento o tejido.
¿Qué es la Temperatura?
La temperatura es el grado o nivel de calor de los cuerpos o del ambiente.
¿Qué es la Energía Interna?
La energía interna se refiere a la energía total contenida en un sistema debido a las posiciones y movimientos de las partículas que lo componen.
Termodinámica
La termodinámica es una rama de la física que estudia los principios que gobiernan la energía, particularmente en forma de calor y trabajo, y cómo estas interactúan con la materia.
¿Qué es el Calor?
El calor es la energía que se transmite entre sistemas a una diferente temperatura.
¿Qué es la Entropía?
La entropía es la pérdida de calor de un individuo que genera un desorden interno.
Tipos de Sistemas Termodinámicos
Sistema Abierto
- Permite el intercambio de masa y energía (calor o trabajo) con el entorno.
- Ejemplo: Una olla sin tapa en la que se está hirviendo agua, donde el vapor de agua (masa) puede escapar al ambiente y el calor (energía) se transfiere desde la estufa al agua.
Sistema Cerrado
- Permite el intercambio de energía (calor o trabajo) con el entorno, pero no intercambia masa.
- Ejemplo: Un cilindro con un pistón. El pistón puede moverse permitiendo que el sistema realice trabajo y que el calor fluya hacia dentro o fuera del cilindro, pero no se pierde ni gana masa.
Sistema Aislado
- No intercambia ni masa ni energía con su entorno. Es completamente cerrado y no hay interacción con el exterior.
- Ejemplo: Un termo ideal que contiene una bebida caliente. Teóricamente, no hay transferencia de calor ni intercambio de materia con el entorno.
Definición de Biofísica
La biofísica aplica principios y métodos físicos para entender los sistemas biológicos.