Si la gasolina no se quemara, el automóvil no se movería. Si no hubiera luz no sería posible la fotosíntesis. Si no hubiera energía eléctrica un foco no encendería. Podemos llegar a una conclusión muy importante: Para que se pueda efectuar un proceso endergónico, se requiere que esté asociado a un proceso exergónico que le suministre energía. Enotras palabras: es imposible realizar un proceso endergónico si no ocurre antes un proceso exergónico (Fig. 1.8).
Aquí surge una pregunta: ¿Toda la energía liberada durante la ocurrencia de un proceso exergónico puede ser utilizada para efectuar un proceso endergónico? La respuesta es no. En todas las observaciones, desde el nivel de las partículas subatómicas, hasta el ámbito de las galaxias se ha visto siempre que no es posible utilizar al cien por cien una fuente de energía. Se recomienda pensar en los siguientes ejemplos:
- No es posible que toda la energía calorífica que se libera al quemar la gasolina se convierta en energía cinética para dar movimiento a un automóvil, un porcentaje de ella se transforma en calor.
- El obrero que transporta material para construir el techo de un edificio, realiza un proceso endergónico, con energía producida por la combustión de las moléculas de alimento que ingirió. Pero no toda la energía liberada en la degradación de las moléculas alimenticias es transmitida al material del techo. El obrero produce, al estar trabajando, energía calorífica.
- Una rueda, sostenida por un eje, cuando gira, adquiere energía cinética; pero, como hay fricción entre la rueda y las partículas del aire, la energía cinética se convierte en energía calorífica y la rueda termina por detenerse.
Siempre que hay un proceso exergónico es inevitable que al menos una parte de la energía liberada sea calorífica y ésta no se puede transformar totalmente en otro tipo de energía.
Esto significa que, cuando hay un proceso exergónico siempre se produce energía calorífica y un proceso endergónico no la puede utilizar en su totalidad.
El siguiente modelo permitirá ver más claramente esta situación:
Si se tiene un sistema X en un estado inicial, (X1), en el que el sistema tiene 50 unidades de energía:
EX1 = 50
En un momento dado, ocurre un proceso exergónico en este sistema, de tal manera que llega a un estado final, (X2), con veinte unidades de energía:
EX2 = 20
El cambio de energía en el sistema está dado por:
ΔEX = EX2 - EX1 = 20 - 50 = -30
Al ocurrir este proceso exergónico el sistema perdió treinta unidades de energía.
ΔEX = -30
Como el proceso fue exergónico, una parte de las 30 unidades de energía que liberó el sistema es energía calorífica, misma que no puede ser utilizada en su totalidad por un proceso endergónico.
Suponiendo que 10 de las 30 unidades liberadas por el sistema X son de energía calorífica no utilizable y por lo tanto no pueden servir para que otro sistema realice un proceso endergónico, las 20 restantes son energía útil y pueden ser usadas por otro sistema.
Si se tiene otro sistema Y, en un estado inicial (Y1) con un contenido de energía total de 60 unidades:
EY1 = 60
Cuando en este sistema ocurre un proceso endergónico en el que se utilizan las 20 unidades de energía útil liberadas por el sistema X, el sistema Y alcanza un estado final (Y2) con un contenido total de energía de 80 unidades:
EY2 = 80
El cambio de energía libre del sistema es:
ΔEY = EY2 - EY1 = 80 - 60 = + 20
El proceso exergónico ocurrido en el sistema X, hizo posible que se realizara el proceso endergónico en el sistema Y.
Hay que recalcar que no fue posible que el sistema Y utilizara toda la energía proporcionada por el sistema X: 30 unidades. Diez unidades de energía liberadas por este sistema no pudieron ser utilizadas por el sistema Y.
Si ahora en el sistema Y ocurriera un proceso exergónico para llegar a un estado (Y3) con 60 unidades de energía total, es decir:
ΔEY = EY3 - EY2 = 60 - 80 = - 20
Entonces el sistema habría liberado 20 unidades de energía. Aquí, nuevamente, parte de estas 20 unidades, no pueden ser utilizadas por otro sistema y por lo tanto, a las diez unidades de energía no utilizables que se tenían en un principio hay que agregarles las producidas por el proceso exergónico ocurrido en el sistema Y.
Cada vez que ocurre un proceso exergónico se libera energía, la cual puede ser usada sólo en parte para llevar a cabo un proceso endergónico.