El concepto de sistema y los tipos de sistemas
Una tarde, Mateo se sirve un mate con yerba y agua caliente y lo deja sobre la mesa. A los pocos minutos, el mate ya no humea y está tibio. ¿Adónde se fue el calor? ¿Y el vapor? Para responder, conviene pensar el mate como un sistema y fijarse en lo que entra y sale de él. Al final de la página vas a poder explicar qué pasó con ese mate.
¿Qué es un sistema?
Mirá a tu alrededor: una computadora, una cancha de fútbol, un hornero, una persona. Todos son conjuntos de partes que se relacionan entre sí y que, juntas, funcionan de una manera que no podrías ver mirando cada parte sola.
Para estudiar algo como sistema hay que decidir dónde está el límite: qué queda adentro y qué queda afuera. Ese límite puede ser real (la piel de una persona, el vidrio de un frasco) o una decisión nuestra para poder estudiarlo.
Los componentes pueden ser bióticos (seres vivos o partes de ellos) y abióticos (agua, luz, aire, suelo). Un sistema biológico siempre incluye elementos bióticos.
Explicá con tus palabras qué es un sistema. Después mencioná dos ejemplos de sistemas, uno que sea un ser vivo y otro que no lo sea, e indicá algunos de sus componentes.
Explicá con tus palabras qué es un sistema. Después mencioná dos ejemplos de sistemas, uno que sea un ser vivo y otro que no lo sea, e indicá algunos de sus componentes.
Intercambios con el entorno
Un sistema no está aislado del mundo por el solo hecho de tener un límite. Lo que importa es qué cruza ese límite. Hay dos cosas que pueden pasar:
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Materia: agua, aire, alimento, gases, desechos.
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Energía: luz, calor, energía química de los alimentos.
Pensá en vos mismo: comés, tomás agua y respirás (entra materia); eliminás sudor, orina y dióxido de carbono (sale materia); te calentás con el sol y perdés calor al ambiente (energía). Vos intercambiás todo el tiempo.
Los sistemas se clasifican según intercambien o no materia y energía con el entorno. Nombrá los tres tipos de sistemas que conocés y escribí, para cada uno, qué…
Los sistemas se clasifican según intercambien o no materia y energía con el entorno. Nombrá los tres tipos de sistemas que conocés y escribí, para cada uno, qué intercambia con el entorno.
Valentina observa un perro en la plaza. Armá una lista con tres tipos de materia o energía que el perro toma del ambiente y tres que libera al ambiente. Luego explicá…
Valentina observa un perro en la plaza. Armá una lista con tres tipos de materia o energía que el perro toma del ambiente y tres que libera al ambiente. Luego explicá por qué esto permite afirmar que el perro es un sistema abierto.
Sistemas abiertos, cerrados y aislados
Según lo que puede cruzar el límite, los sistemas se clasifican en tres tipos.
| Tipo | Intercambia materia | Intercambia energía | Ejemplo |
|---|---|---|---|
| Abierto | Sí | Sí | Una persona, una taza de mate sin tapa |
| Cerrado | No | Sí | Una botella de vidrio bien tapada con agua |
| Aislado | No | No | Modelo ideal: un termo perfecto |
Volvamos al mate de Mateo. La taza está sin tapa: el vapor de agua escapa al aire (sale materia) y el calor pasa al ambiente (sale energía). Además, entra aire. Es un sistema abierto. Por eso se enfrió.
Si Mateo hubiera usado un termo bien tapado, el agua no podría escaparse como vapor, y el calor saldría mucho más lento: sería, en primera aproximación, un sistema cerrado.
Mateo dice que una taza de mate con la yerba y el agua caliente, dejada sobre la mesa y sin tapa, es un sistema abierto. Indicá si tiene razón y justificá tu respuesta…
Mateo dice que una taza de mate con la yerba y el agua caliente, dejada sobre la mesa y sin tapa, es un sistema abierto. Indicá si tiene razón y justificá tu respuesta nombrando qué se intercambia con el ambiente.
Un termo bien cerrado con agua caliente suele considerarse, en una primera aproximación, un sistema cerrado, y un termo ideal que no deja pasar ni materia ni calor sería…
Un termo bien cerrado con agua caliente suele considerarse, en una primera aproximación, un sistema cerrado, y un termo ideal que no deja pasar ni materia ni calor sería un sistema aislado.
- a) Explicá la diferencia entre ambos tipos de sistema.
- b) Explicá por qué un termo real no llega a ser un sistema aislado perfecto.
Se arma un frasco de vidrio cerrado con tierra, una planta pequeña y un poco de agua, y se lo deja junto a una ventana. Por el vidrio pasa la luz. a) ¿La materia entra o…
Se arma un frasco de vidrio cerrado con tierra, una planta pequeña y un poco de agua, y se lo deja junto a una ventana. Por el vidrio pasa la luz.
- a) ¿La materia entra o sale del frasco? ¿Y la energía?
- b) Según tu respuesta, ¿qué tipo de sistema es? Justificá.
Los sistemas biológicos
Los seres vivos son sistemas. Y tienen tres características que los distinguen:
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Abiertos: intercambian materia y energía con el entorno todo el tiempo.
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Heterogéneos: están formados por componentes de muchos tipos distintos.
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Dinámicos: cambian y se transforman continuamente, aunque se mantengan organizados.
Tomemos un hornero. Es abierto: come insectos, toma agua, respira, y libera desechos y calor. Es heterogéneo: tiene plumas, huesos, músculos, órganos, sangre, cada uno con una función. Es dinámico: crece, vuela, digiere, renueva sus células, cambia de plumaje.
Los componentes de un ser vivo se renuevan sin parar, pero el organismo se mantiene reconocible. Es como un río: el agua cambia, pero el río sigue ahí.
Los sistemas biológicos se caracterizan como abiertos, heterogéneos y dinámicos. Elegí un ser vivo que conozcas (por ejemplo, un ombú, un hornero o una persona) y…
Los sistemas biológicos se caracterizan como abiertos, heterogéneos y dinámicos. Elegí un ser vivo que conozcas (por ejemplo, un ombú, un hornero o una persona) y argumentá, con ejemplos concretos de ese organismo, por qué cada una de las tres características le corresponde.
Santiago afirma: «Si un ser vivo se transformara en un sistema aislado, podría vivir más tiempo porque no perdería materia ni energía». Analizá esta afirmación. Explicá…
Santiago afirma: «Si un ser vivo se transformara en un sistema aislado, podría vivir más tiempo porque no perdería materia ni energía». Analizá esta afirmación. Explicá qué le pasaría al organismo y por qué un ser vivo no puede funcionar como sistema aislado, relacionándolo con lo que necesita para mantenerse vivo.