Aspectos Termodinmicos de los Sistemas BiolgicosUna importante rea de aplicacin de la termodinmica es en los sistemas biolgicos, los cuales son sitios de transferencia de energa y de procesos de transformacin bastante complejos. A pesar de su complejidad, los sistemas biolgicos estn formados principalmente por cuatro elementos sencillos: hidrgeno, oxgeno, carbono y nitrgeno. Los bloques bsicos de los organismos vivos son las clulas, en cada una ocurren miles de reacciones qumicas cada segundo, tiempo durante el cual se descomponen algunas molculas, se libera energa y se forman algunas nuevas molculas. Este alto nivel de actividad qumica dentro de las clulas, que mantiene al cuerpo humano a una temperatura de 37 C mientras lleva a cabo las tareas corporales necesarias, se llama metabolismo, que se refiere a la combustin de alimentos como carbohidratos, grasas y protenas. La tasa del metabolismo en el estado de descanso se conoce como tasa metablica basal. Las reacciones biolgicas en las clulas ocurren en esencia a temperatura, presin y volumen constantes. La temperatura de la clula tiende a subir cuando alguna energa qumica es convertida en calor, pero esta energa se transfiere con rapidez al sistema circulatorio, el cual la transporta a las partes exteriores del cuerpo y, con el tiempo, al ambiente por medio de la piel. Las clulas musculares funcionan de una manera muy parecida a un motor, ya que convierten la energa qumica en mecnica (trabajo) con una eficiencia de conversin cercana a 20 por ciento.

Alimento y ejercicio: Los requerimientos de energa de un cuerpo se satisfacen con la ingesta de alimentos. Los nutrimentos alimenticios son considerados en tres grupos principales: carbohidratos, protenas y grasas. Los carbohidratos se caracterizan por tener en sus molculas tomos de hidrgeno y oxgeno. Las protenas son molculas muy grandes que contienen carbono, hidrgeno, oxgeno y nitrgeno, adems de ser esenciales para la construccin y la reparacin de los tejidos corporales. Estn formadas por molculas ms pequeas llamadas aminocidos. Las grasas son molculas relativamente pequeas conformadas por carbono, hidrgeno y oxgeno. La mayor parte de los alimentos contienen todos los grupos nutritivos en proporciones variables. El contenido energtico de un alimento se determina quemando una pequea muestra de ste en un dispositivo llamado calormetro de bomba, que en esencia es un recipiente rgido bien aislado. El recipiente contiene una pequea cmara de combustin rodeada de agua. El alimento se quema en la cmara de combustin en presencia de oxgeno en exceso y la energa liberada se transfiere al agua circundante, de manera que el contenido de energa del alimento se calcula con base en el principio de conservacin de la energa midiendo la elevacin de temperatura del agua. Al quemarse el alimento, el carbono de ste se convierte en CO2 y el hidrgeno en H2O.