Aplicações da Termodinâmica no Corpo Humano

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UNIDADE 3
APLICAÇÕES DA TERMODINÂMICA NO CORPO HUMANO
3.1 - TERMOLOGIA E CALORIMETRIA NA MEDICINA E FISIOTERAPIA
O calor e o frio tem sido usados para propósitos terapêuticos por vários milhares de anos. Galeno, um médico da antigüidade, recomendou o uso da água quente e óleo em alguns tratamentos. A aplicação de substâncias frias nas lesões foi sugerido por um outro médico antigo, Hipócrates. Através dos anos, tem existido controvérsia sobre os valores terapêuticos do calor e do frio. Mesmo hoje há muito que se aprender sobre estes dois métodos de tratamentos. Muito do progresso nesta área de física médica como em muitas outras foi devido à cooperação e colaboração de cientistas básicos (físicos) e biomédicos( fisioterapêutas e médicos).
	Nesta unidade consideraremos temperaturas elevadas e reduzidas na biomedicina. Comecemos discutindo brevemente as bases físicas do calor e frio e os meios de se medir temperatura (termometria). Discutiremos após o mapeamento de superfícies de temperaturas do corpo (termografia) como uma ferramenta diagnóstica, a terapia com calor e o uso do frio na medicina (criogenia e criocirurgia).
	Nenhuma especialidade médica trata principalmente com aplicações de calor e frio na medicina. Especialistas em física médica e fisioterapia provavelmente usam bastante o calor e o frio. Outros médicos especialistas, incluindo médicos práticos familiares, freqüentemente prescrevem calor ou frio para propósitos terapêuticos. Cirurgiões algumas vezes usam frio extremo (criocirurgia) e radiologistas estão freqüentemente envolvidos em interpretações de imagens termográficas.
3.1.1 - BASES FÍSICAS DA TEMPERATURA E DO CALOR 
	Nós usualmente pensamos a temperatura de um ponto de vista pessoal; sabemos se está bastante quente, bastante frio ou confortável. Se queremos descrever a temperatura como um fenômeno físico, entretanto, teríamos que descer numa escala molecular. A matéria é composta de moléculas que estão em movimento. Num gás ou líquido as moléculas se movem, chocam-se com as outras e com as paredes do recipientes; mesmo num sólido as moléculas tem algum movimento ao redor das posições que elas ocupam dentro da estrutura cristalina. O fato de que as moléculas se movimentam significa que elas tem energia cinética, e esta energia cinética está relacionada à temperatura.
	A energia cinética média das moléculas de um gás ideal pode ser mostrada como sendo diretamente proporcional à temperatura; líquidos e sólidos mostram uma dependência semelhante com a temperatura. Afim de aumentar a temperatura de um gás é necessário aumentar a energia cinética média de suas moléculas. Isto pode ser feito colocando o gás em contato com uma chama. A energia transferida da chama para o gás causando aumento da sua temperatura é chamado calor.
	Se muito calor for adicionado a um sólido, ele se funde, formando um líquido. O líquido pode ser transformado num gás adicionando-se mais calor. Adicionando ainda mais calor converte-se o gás em íons.
	Enquanto adicionamos calor a uma substância a sua energia cinética molecular é aumentada ao mesmo tempo em que cresce a sua temperatura, o contrário é também verdadeiro; calor pode ser retirado de uma substância para abaixar a sua temperatura. Temperaturas baixas são referidas como a região criogênica (da antiga palavra grega kryos, que significa frio). O ponto mais frio é o “zero absoluto” (- 273,15ºC), uma temperatura que é inatingível experimentalmente.