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52 PARTE UNO Organización corporal base de calor es la caloría8 (cal): 1 caloría es la cantidad de calor necesaria para elevar en 1°C la temperatura de 1 g de agua. La misma cantidad de calor elevaría cuatro veces más la tem- peratura de una sustancia no polar, como el nitrógeno. La di- ferencia se encuentra en la existencia o no de enlaces de hidrógeno. Para aumentar la temperatura, las moléculas de una sustancia deben desplazarse de manera más activa. Los puen- tes de hidrógeno de las moléculas de agua inhiben su movi- miento, de modo que el agua puede absorber una cantidad determinada de calor sin cambiar demasiado su temperatura (movimiento molecular). La elevada capacidad de calor del agua también la con- vierte en un enfriador muy efi caz. Cuando cambia de líquido a vapor, el agua se lleva con ella una gran cantidad de calor. Un mililitro de transpiración que se evapora de la piel elimina casi 500 cal de calor del cuerpo. Este efecto es muy notorio cuando se suda frente a un ventilador. Aplicación de lo aprendido ¿Por qué temperatura y calor no son lo mismo? Soluciones, coloides y suspensiones Las mezclas de otras sustancias en agua son clasifi cadas como soluciones, coloides y suspensiones. Una solución consta de partículas de materia denomina- das soluto mezcladas con una sustancia más abundante (por lo general, agua), llamada solvente. El soluto puede ser gas, sóli- do o líquido, como en una solución de oxígeno, cloruro de sodio o alcohol en agua, respectivamente. Se defi ne a las solu- ciones según las siguientes propiedades: • El tamaño de las partículas de soluto es menor a 1 nanó- metro (nm); por tanto, no es posible distinguir al soluto del solvente, ni siquiera con un microscopio. • Estas partículas tan pequeñas no dispersan la luz de mane- ra notable, de modo que las soluciones suelen ser transpa- rentes (fi gura 2.10a). • Las partículas de soluto atraviesan casi todas las membra- nas permeables de manera selectiva, como los tubos de diálisis y las membranas celulares. • El soluto no se separa del solvente cuando se deja reposar la solución. Los coloides9 más comunes en el cuerpo son las mezclas de proteínas y agua, como la albúmina en plasma sanguíneo. Muchos coloides pueden cambiar del estado líquido al de gel (como las gelatinas, los medios de agar para cultivo y los líqui- dos dentro de las células y entre ellas). Se defi ne a los coloides por las siguientes propiedades físicas: • Las partículas coloidales miden de 1 a 100 nm. • Las partículas de este tamaño dispersan la luz, de modo que los coloides suelen ser turbios (fi gura 2.10b). 8 caloría = unidad de calor. 9 colo = pegamento; oide = parecido. FIGURA 2.10 Una solución, un coloide y una suspensión. Fila superior: fotografías de una solución, un coloide y una suspensión representativos. Fila de abajo: representación de los tamaños de la partícula en cada mezcla. a) En una solución de sulfato de cobre, las partículas de soluto son tan pequeñas que permanecen mezcladas de manera permanente y la solución es transparente. b) En la leche, las moléculas de proteína son lo bastante pequeñas como para permanecer mezcladas de manera permanente, pero lo bastante grandes para dispersar la luz, de modo que la mezcla es opaca. c) En la sangre, los eritrocitos dispersan la luz y hacen que la mezcla sea opaca. d) Los eritrocitos son demasiado grandes como para permanecer mezclados, de modo que se precipitan en la parte inferior de esta muestra sanguínea que se dejó reposar toda la noche. SuspensiónColoideSolución a) b) c) d)
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