Princípio da conservação de energia

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Aluna: Graziela Maria de Araújo Pereira
Curso: Farmácia 
Período: 2019.4
Princípios da conservação de energia, de entropia e suas relações com os seres biológicos.
Matéria: Biofísica Fundamental
Universidade Federal da Paraíba
Introdução:
Neste trabalho serão apresentados os princípios de conservação de energia e o conceito de entropia e suas relações com os seres biológicos. Antes de iniciarmos se faz necessário conhecer alguns conceitos. O primeiro conceito é o de energia; para a Física Clássica, energia é a capacidade de realizar trabalho. Contudo, não se tem uma definição plena que abranja sua completude. Isto se deve, pois existem várias formas de energia e maneiras de serem percebidas. Outro conceito que se faz necessário conhecer é o de sistema, o qual corresponde a qualquer parte limitada do universo passível de observação e manipulação. 
Princípio de conservação de energia
A celebre frase do químico Antonie Lavosier: “Na natureza nada se perde, nada se cria, tudo se transforma”, também é aplicada na Física. Analogamente, tal afirmativa é conceituada no princípio de conservação de energia, o qual afirma que nenhuma energia é perdida, em um sistema isolado, e sim transformada em outro tipo de energia. Tal descoberta foi feita por matemático e físico alemão Rudolf Clausius, por volta do século XIX. 
O físico enunciou nos seguintes termos: “Em todos os processos cíclicos em que o calor produz trabalho, consome-se uma quantidade de calor igual ao trabalho produzido, e vice-versa, ao gastar certa quantidade de trabalho, obtém-se uma mesma quantidade de calor”. Numericamente, a Primeira Lei da Termodinâmica é expressa pela equação ∆𝑈 = ∆𝑄 − ∆𝑊, sendo ∆U a mudança na energia armazenada do sistema, ∆Q a quantidade de calor recebido ou perdido e ∆W o trabalho realizado pelo corpo. 
Um exemplo prático de onde é observado essa Lei é no corpo humano, que pode ser considerado um conversor de energia. Este transforma a energia obtida nos alimentos em calor e trabalho. Tal transformação pode ser numericamente expressa pela equação ∆𝑈 = ∆𝑄 − ∆𝑊, sendo ∆U a energia presente no corpo, ∆Q a quantidade de calor cedida ao ambiente e ∆W o trabalho realizado pelo corpo durante as atividades vitais. 
Fica evidente, portanto, que o Princípio de Conservação de Energia, também chamado de Primeira Lei da Termodinâmica, é a variação de energia interna de um sistema isolado que é expressa pela diferença entre a quantidade de calor trocada com o ambiente e o trabalho realizado pelo corpo durante a transformação de energia.
Entropia e sua relação com os seres vivos
Todo o universo e tudo que está presente nele tendem a desordem. Desta forma, foi-se percebida, comprovada e conceituada a Segunda Lei da Termodinâmica. A identificação da entropia é atribuída também ao matemático e físico alemão Rudolf Clausius. Ele descobriu que a energia térmica fluía de um corpo com maior temperatura para um de menor temperatura, chamando, essa transferência de energia, de calor. Ou seja, a energia flui de onde tem maior entropia para onde tem menor entropia. Sendo a entropia responsável por medir o grau de desordem do sistema. 
Apesar de muitos acreditarem que os seres vivos são exceções a lei da entropia, isto não é verdade. Tal comprovação que eles também seguem a lei da entropia é o envelhecimento. As células só conseguem manter certa ordem, por conta da ininterrupta importação de energia livre, que é obtida por meio dos nutrientes. Isto só é possível, pois os seres são sistemas abertos, ou seja, conseguem absorver do ambiente energia livre e transformá-la em uma energia que será utilizada para as funções vitais. Essa importação de nutrientes se torna seletiva pela membrana impermeável das células. Com o objetivo de manter sua reprodução, crescimento celular e manutenção, o metabolismo converte os nutrientes em ATP e biomoléculas. Tal trabalho realizado pelo organismo acaba desgastando as estruturas celulares, o que provoca o envelhecimento celular e consequentemente o envelhecimento do individuo. 
Conclusão
Diante dos fatos apresentados, pode-se perceber que as Leis de conservação de energia e de Entropia atuam de forma complementar no universo. À medida que os seres se alimentam um dos outros ou, em alguns casos, transformam a energia do Sol em energia química, parte dessa energia obtida de uma fonte externa é liberada para o ambiente em forma de calor e outra utilizada em forma de trabalho. 
Conclui-se por tanto que o universo é feito de energia e vive em constante movimentação e tendendo à desordem, contudo os seres que o habitam tentam evitar a desordem e acabam envelhecendo. 
Referências:
https://edisciplinas.usp.br/pluginfile.php/3010250/mod_resource/content/1/Aula3%20e%204.%20Trabalho%20e%20energia%20%2B%20Conserva%C3%A7%C3%A3o%20de%20energia.pdf
https://biomania.com.br/artigo/termodinamica
http://www.leb.esalq.usp.br/leb/aulas/lce1302/TermodinamicaemSistemasBiologicos.pdf
https://fs.blog/2018/11/entropy/
https://wp.ufpel.edu.br/nuclear/files/2017/09/biofisica-ufpb.pdf
http://www.esalq.usp.br/lepse/imgs/conteudo_thumb/Entropia-dos-Seres-Vivos.pdf
https://sites.google.com/site/scientiaestpotentiaplus/vida-e-entropia
http://www.leb.esalq.usp.br/leb/aulas/lce1302/TermodinamicaemSistemasBiologicos.pdf
https://pt.khanacademy.org/science/biology/energy-and-enzymes/the-laws-of-thermodynamics/a/the-laws-of-thermodynamics
https://www.emsintese.com.br/2016/a-entropia-e-a-vida-na-terra/
https://cienciahoje.org.br/coluna/termodinamica-e-vida/