Termodinmica I ESMC - FAME UNJBGMgr Ing Jess Medina Salas

Captulo 2La energa y la Primera Ley de la Termodinmica

Captulo 2: La Energa y la Primera Ley de la Termodinmica

1.- Introduccin2.1.- Conceptos Mecnicos de Energa 2.1.1.- Trabajo y Energa Cintica 2.1.2.- Energa Potencial 2.1.3.- Comentarios 2.2.- Transferencia de energa a travs de trabajo2.2.1.- Convencin de Seales y Notacin 2.2.2.- Trabajo de Expansin o Compresin 2.2.3.- Trabajo en Procesos Cuasiestticos de Expansin y Compresin 2.2.4.-Outros Ejemplos de Trabajo. 2.3.- Energa de un Sistema 2.3.1.- 1a Ley de la Termodinmica 2.3.2.- Definicin de variacin de energa 2.3.3.- Energa Interna. 2.3.4.- Principio de la conservacin para Sistemas Cerrados 2.4.- Energa transferida por el calor. 2.4.1.- Convencin de Seales y Notacin2.4.2.- Modos de Transferencia de Calor 2.4.3.- Consideraciones 2.5.- Balance de Energa para Sistemas Cerrados 2.5.1.- Formas do Balance de Energa 2.5.2.- Ilustraciones 2.6.- Anlisis Energtica de Ciclos 2.6.1.- Preliminares 2.6.2.- Ciclos de Potencia 2.6.3.- Ciclos de Refrigeracin y Bomba de Calor

1. -Introduccin La energa es un concepto fundamental en termodinmica y uno de los aspectos ms significativos del anlisis en ingeniera. En este captulo se discuten y desarrollan las ecuaciones para aplicar el principio de conservacin de energa para sistemas cerrados. En el captulo 4, el desarrollo se extender a los volmenes de control. La energa es un concepto familiar y ya sabe lo suficiente sobre ella. Algunos aspectos que se discuten en este captulo ya se conocen a usted. La idea bsica es que la energa puede ser almacenada dentro de los sistemas macroscpicos de varias maneras. La energa tambin se puede transferir entre los sistemas y tambin se transforma de una forma a otra. La energa puede ser transferida por medio de calor y por medio de trabajo. La energa total se mantiene constante en todas las transferencias y transformaciones. El propsito aqu es organizar las ideas en una forma adecuada para el anlisis en ingeniera. 2.1. Conceptos Mecnicos de EnergaLeyes de Newton del movimiento, que sirvi de base para la mecnica clsica, dando lugar a los conceptos de trabajo, la energa cintica y energa potencial y estos conceptos nos conducen a un concepto ms amplio que es la energa. Galileo, Newton: trabajo, energa cintica y energa potencial.

2.1.1. Trabajo y energa cintica

Figura 2.1

Unidades de energa y trabajo: SI: 1 J (Joule)= 1 Nm e 1 kJ = 10 3 J SI:2.1.2. Energa PotencialEn la figura 2.1:

Entonces:

As que el trabajo de la fuerza resultante (con exclusin de la fuerza del peso) = suma de las variaciones de energa cintica y potencial del cuerpo, a saber: energa transferida = acumulacin corporal de la energa almacenada en el cuerpo en forma de energa cintica y potencial. Si el Rvector = 0, es: Por lo tanto la energa puede transformarse de una forma a otra. 2.1.3. Comentarios Esta presentacin se centra en los sistemas donde las fuerzas aplicadas slo afectan a su velocidad y posicin. Sin embargo, la ingeniera de sistemas en general, interactuar con sus vecinos de una manera ms complicada, con transferencias mutuo de las otras propiedades. Para analizar estos otros casos, los conceptos de energa cintica y potencial no son suficientes. Los conceptos necesarios para dicho anlisis se desarrollarn a continuacin.

2.2. La transferencia de energa por el trabajo

Definicin termodinmica del trabajo: El trabajo es realizado por un sistema sobre su vecindad, cuando el nico efecto de que el trabajo se puede reducir al levantar un peso. El trabajo es energa en trnsito no es caracterstica, porque depende del camino (integral de la lnea).

2.2.1. Convencin de seales y la notacin W > 0: realizado por el sistema (encima de la vecindad) flecha que sale del sistema.W < 0: realizadas en el sistema (en la vecindad) flecha entrando en el sistema. Como W depende del camino (no es propiedad), su diferencial es inexacta. Diferencial de una propiedad = diferencial exacta notacin d. Muchos procesos involucran tasa de realizacin del trabajo = potenciaUnidades de potencia:2.2.2. Trabajo de expansin o compresin

El trabajo realizado por el sistema sobre el pistn:

En los procesos reales: p es difcil de obtener (por ejemplo, motor de automvil) medidas de p se puede realizar usando transductores de presin. Alternativamente, el trabajo puede obtenerse a travs de un balance energtico

2.2.3. Trabajo en proceso de expansin y compresin Cuasi-estticos

Ejemplo 2.1 Un gas en un conjunto cilindro-pistn, pasa a travs de un proceso de expansin a la que la relacin entre la presin y el volumen est dada por p PVn = constante. Datos iniciales: Pi = 3 bar Vi = 0,1 m 3 Los datos finales: Vf = 0,2 m3 Determine el trabajo en kJ para: 1. n = 1,5 2. n = 1,0 3. n = 0,0 Solucin:

Hiptesis:1. El gas est en un sistema cerrado. 2. El trabajo se realiza slo en la frontera mvil. 3. La expansin de los gases es un proceso politrpico. Las ecuaciones:

w =

pV * = C p = C / V*

W = = C.(V 2 1-n - V 1 1-n ) / (1-n)

P 1 .V 1 * = C -> 3.(0,1) * En 3) n = 0 W = 30 kJRespuesta 3: W = 30 kJ.2.2.4. Otros ejemplos del trabajo Dilatacin de una barra slida. La distensin de una pelcula lquida Potencia transmitida por un eje. Los trabajos elctricos. 2.3. Energa de un SistemaLas energas Cintica y potencial se pueden cambiar como resultado de la labor de las fuerzas externas.El concepto de trabajo es utilizado para entender el sentido amplio de la energa del sistema.2.3.1. 1a Primera Ley de la Termodinmica Para comprender la 1a Primera Ley, elegimos un sistema cerrado que van desde un estado de equilibrio a otro estado de equilibrio, con el trabajo como una nica interaccin con el medio ambiente.

Para todos los procesos adiabticos que se producen entre los mismos dos estados tienen el mismo trabajo neto de igual valor.Para procesos adiabticos el trabajo efectivo depende slo de los estados inicial y final. 2.3.2. Definicin de variacin de la energaA medida que el trabajo neto realizado por (o sobre) un sistema adiabtico entre los mismos estados inicial y final no depende de el proceso, pero slo los estados, se puede decir que est ocurriendo la variacin de alguna propiedad.Esta propiedad se llama la Energa y su variacin entre dos estados se define por: E2 - E1 = -Wad

El signo negativo es de acuerdo a la convencin adoptada. Representa la energa total del sistema.2.3.3 Energia Interna.A energia total do sistema E inclui E cintica, E potencial, gravitacional e quaisquer outras formas de Energia. La energa total del sistema E incluye: E cintica, la E potencial, gravitatoria y otras formas de energa. Otras formas: La energa acumulada por un resorte. La energa acumulada en una batera. Todas estas otras formas de energa se llaman Energa Interna (U).

U = Energia interna: son todas las dems formas de energa distintas de la cintica y potencial.2.3.4. Principio de la conservacin para los Sistemas Cerrados Hasta el momento se ha considerado cuantitativamente slo aquellas interacciones entre el sistema y la vecindad que podran ser clasificadas como trabajo. Sin embargo los sistemas cerrados tambin pueden interactuar con su entorno de manera que no se puede caracterizar como un trabajo. Un ejemplo lo proporciona un gas (o lquido) contenida en un recipiente cerrado que pasa a travs de un proceso mientras est en contacto con una llama a una temperatura ms alta que la de gas. Este tipo de interaccin se llama la interaccin de calor, el proceso puede ser contemplado como un no-adiabtica. Cuando un sistema no est aislado del medio ambiente, puede haber otro tipo de interaccin entre sistema y entorno.Proceso no adiabtico = hay intercambio de energa con el ambiente = calor

E2 - E1 = - W + Q (Ley de Conservacin de Energa, por un sistema cerrado).2.4. La energa transferida por el calor. El calor = energa transferida hacia el sistema, slo por la diferencia de temperatura. 2.4.1. Convencin de Siales y Notacin

Origen de la Convencin se relaciona con los motores de combustin interna o mquinas trmicas para el que da una cierta cantidad de calor (en forma de combustin) y produce un trabajo til positivo. El calor no es una propiedad depende de la trayectoria. Q = Integral(2, 1, Q) Donde la integral debe leerse as: cantidad de calor recibida o suministrada por el sistema en su proceso de pasar de estado (1) a otro (2). La integral es diferente de Q2 - Q1 (sin calor en el estado 2 o el estado 1. El calor es energa en trnsito.) Qpunto = tasa de transferencia de calor Q = Integral(t2 , t1 , Qpunto .dt) es necesrio saber como Qpunto varia con el tiempoqpunto = flujo de calor por unidad de reaQ = Integral(A2, A1, qpunto .dA) Unidades: SI: Q = W.h J; Qpunto = W; qponto = W/m2 Sistema Ingls: Q = btu cal; Qpunto = btu/h; qpunto = btu/h.ft2

2.4.2. Modos de transferencia de calor Conduccin:

La radiacin trmica:

Conveccin:

Efecto combinado de intercambio de energa entre el sistema y la conduccin y transporte del medio lquido gaseoso.El sistema se calienta el lquido por conduccin y las molculas del fluido transportan esa energa a travs de la corriente del fluido.

2.4.3. Consideraciones Un cuerpo no contiene calor, ms energa.El calor es energa en trnsito. Es un fenmeno de la frontera. Identificacin, definicin correcta de la frontera es esencial antes de determinar si existe o no el flujo de calor. 2.5. Balance de energa para sistemas cerrados

2.5.1. Formas de Balance de Energa

a) Sistema es el gs Q = 0, W < 0

b) El sistema incluye un cilindro aislado, el gas, la placa de cobre generador, polea, eje y masa.

c) El sistema incluye un cilindro aislado, el gas, la placa de cobre generador, polea, eje y masa.

2.5.2. Ilustraciones

Ejemplo 2.2 Un sistema cerrado, inicialmente en equilibrio en la superficie de la tierra pasa por un proceso que recibe 200 BTU (neto) en la forma de trabajo. Durante el proceso, el sistema pierde la vecindad de los 30 btu netos en forma de calor. Al final del proceso, el sistema est en una velocidad de 200 pies / seg. a una altitud de 200 pies. La masa del sistema es de 50 lbm y la aceleracin local de la gravedad es 32,0 p/s2. Determine a variao da energia interna do sistema em btu. Determinar la variacin de energa interna en BTU. Solucin:

Hiptesis:1. Sistema cerrado = bAl final del proceso, el sistema se mueve con velocidad uniforme. 2. La aceleracin de la gravedad local es constante (g = 32,0 pies/s2)Balance de Energa:DeltaE = DeltaKE + DeltaPE + DeltaU = Q -W DeltaKE = m.(V 2 2 - V 1 2 ) / 2 (1) DeltaPE = mg(z 2 - z 1 ) (2)DeltaU = Q - W - DeltaKE - DeltaPE (3) Q = -30 btu W = -200 btu Luego: De (1), DeltaKE = 106 lbm.ft2/s2 = 39,9 btu (4)De (2), DeltaPE = 320000 lbm.ft2 /s2 = 12,8 btu (5) De (3)(4)(5), DeltaU = 117,30 btuRespuesta: DeltaU = 117,3 btuComentarios: Balance total de energa DeltaE = Q -W -> DeltaE = DeltaKE + DeltaPE + DeltaU Ejemplo 2.3 Considere 5 kg de vapor de agua contenido en un conjunto cilindro-pistn. El vapor pasa a travs de una expansin del estado (1), donde su energa interna especfica u1 = 2709,9 kJ / kg hasta que el estado (2) donde u2 = 2659,6 kJ / kg durante el proceso de se produce la transferencia 80 kJ de energa como calor, para el vapor. Existe tambin la transferencia de 18,5 kJ por la forma de trabajo con una hlice.No hay variacin significativa de la energa cintica y potencial del vapor.Determine el trabajo realizado por el vapor sobre el pistn durante el proceso. Dar el resultado en kJ. Solucin: Hiptesis1. El vapor es el sistema cerrado 2. Las variaciones de energa cintica y potencial son iguales a cero. Anlisis: Balance de Energa (1a ley de la Termodinmica para Sistemas Cerrados) Q = Cantidad neta de calor transferido al sistema W = Trabajo realizado por el sistemaComentarios: El signo positivo significa que el trabajo realizado por el sistema. 1. En principio, el trabajo realizado por el pistn puede calcularse a partir Wpistn W = Integral (v 2, v 1, p.dV), pero en este caso sera necesario conocer la presin con pistn en movimiento, es decir, sera necesario conocer la relacin entre P y V. El anlisis se puede resumir en trminos de energa, de la siguiente manera:

Entrada (kJ) Salida (kJ)

18,5 (trabajo de la hlice) 350,0 (pistn)

80,0 (calor transferido)

Total: 98,5 350

La energa del sistema disminuy durante el proceso (Delta = 98,5 a 350 = - 251,5 kJ)

Ejemplo 2.4 4 kg de gas est contenido dentro de un conjunto cilindro-pistn. El gas pasa por un proceso en el que la presin de la relacin / volumen es: PV1,5 = constante La presin inicial es de 3 bares, el volumen inicial es de 0,1 m3 y el volumen final es de 0,2 m3. La variacin de la energa interna especfica del gas es de u2 - u1 = -4,6 kJ / kg. Las variaciones de las energas cintica y potencial son despreciables. Determine el calor neto transferido al gas durante el proceso. Solucin: Se sabe: El gas contenido en un cilindro-pistn y se expande durante el proceso de expansin la relacin presin volumen y la variacin de la energa interna especfica se conocen. Pregunta: Determine el calor neto transferido al gas durante el proceso.

1. El gas es un sistema cerrado 2. La expansin es un proceso politrpico 3. No hay variaciones de energa cintica y potencial Anlisis: Como DeltaKe = DeltaPE = 0, DeltaU = Q - W -> Q = DeltaU + W (1) W = (p 2 .V 2 - p 2 .V 2 ) / (1-n), ya ha sido resuelto en el Ejemplo 2.1. W = 17,6 kJ Respuesta: Q = -0,8 kJ Comentarios: El signo negativo significa que el sistema pierde energa por transferencia de calor a la vecindad. . El rea bajo la curva entre los estados (1) y (2) representados en la figura corresponde a trabajo realizado durante el proceso de expansin. Las races de la 1 y 2 leyes de la termodinmica se relacionan con el estudio de los ciclos. Los ciclos son importantes en muchas aplicaciones de ingeniera: Generacin de energa Propulsin de vehculos Refrigeracin

2.6.1. Preliminar El balance de energa para un sistema que se ejecuta a travs de un ciclo termodinmico tiene la forma siguiente: Delta Eciclo = Qciclo - Wciclo Para un ciclo: Delta Eciclo = 0, por lo que:Qciclo = Wciclo Vlido para cualquier ciclo termodinmico y sin importar el fluido de trabajo.

2.Ciclos de Potencia

2.6.3. Los ciclos de refrigeracin y bomba de calor

Para los ciclos de refrigeracin y bombas de calor se utilizan como indicadores de eficiencia, los siguientes conceptos: = Q y / Q c = coeficiente de rendimiento para la eficiencia de refrigeracinQe = efecto tilWc = trabajo de compresin

PROBLEMAS

Formas de Energa.

2-1C Los calentadores elctricos porttiles se usan comnmente para calentar habitaciones pequeas. Explique la transformacin de energa que tiene lugar durante este proceso.

En calentadores elctricos, la energa elctrica se convierte en energa interna sensible.

2-2C Considere el proceso de calentar agua sobre la parrilla de una estufa elctrica. Cules son las formas de energa que intervienen durante este proceso? Cules son las transformaciones de energa que ocurren?

Las formas de energa involucrada son energa elctrica y energa sensible interna. La energa elctrica se convierte en energa sensible interna, que se transfiere al agua como calor.

2-3C Cul es la diferencia entre las formas de energa macroscpica y microscpica?

Las formas macroscpicas de energa son los que posee de un sistema como un todo con respecto a algunos fuera marco de referencia. Las formas microscpicas de energa, por otro lado, son las relacionadas con la estructura molecular de un sistema y el grado de la actividad molecular y son independientes de los marcos de referencia fuera.

2-4C Cul es la energa total? Identifique las distintas formas de energa que la constituyen.

La suma de todas las formas de la energa que posee un sistema se denomina energa total. En la ausencia de la magntica, la elctrica y los efectos de la tensin superficial, la energa total de un sistema consiste en las energas cinticas, potenciales e internas.

2-5C Anote la formas de energa que contribuyen a la energa interna de un sistema.

La energa interna de un sistema se compone de la sensible, latente, qumica y nuclear formas de energas. El interior de la energa sensible es debido a los efectos de la traslacin, rotacin y vibracionales.

2-6C Cmo se relacionan entre s el calor, la energa interna y la energa trmica?

Energa trmica es la forma sensible y latente de la energa interna, y se conoce como calor en la vida cotidiana.

2-7C Qu es la energa mecnica y cmo difiere de la energa trmica? Cules son las formas de energa mecnica en una corriente de fluido?

La energa mecnica es la forma de energa que se puede convertir en trabajo mecnico completamente y directamente por un dispositivo mecnico, como una hlice. Difiere de energa trmica en que no se puede convertir la energa trmica a trabajo en forma directa y completa. Las formas de energa mecnica de un flujo de lquido son energa cintica, potencial y energas de flujo.

Transferencia de energa mediante calor y trabajo.

2-15C En qu formas de energa puede cruzar las fronteras de un sistema cerrado?

Energa puede cruzar los lmites de un sistema cerrado en dos formas: calor y trabajo.

2-16C Cundo la energa que cruza las fronteras de un sistema cerrado es calor y cuando es trabajo?

La forma de energa que cruza la frontera de un sistema cerrado debido a una diferencia de temperatura es calor; todas las dems formas son trabajo.

2-17C Qu es un proceso adiabtico? Qu es un sistema adiabtico?

Un proceso adiabtico es un proceso durante el cual no hay ninguna transferencia de calor. Un sistema que no intercambia cualquier tipo de calor con su entorno es un sistema adiabtico.

2-18C Un gas se comprime en un dispositivo de cilindro-embolo y como consecuencia aumenta su temperatura. Es sta una interaccin de calor o de trabajo?

Es una interaccin de trabajo.

2-19C Una habitacin se calienta mediante una plancha que se deja conectada. Es sta una interaccin de calor o de trabajo? Considere con el sistema a la habitacin completa, incluida la plancha.

Es una interaccin de trabajo ya que los electrones cruzan el lmite del sistema, as haciendo trabajo elctrico.

2-20C Una habitacin se calienta como resultado de la radiacin solar que entra por las ventanas. Es sta una interaccin de calor o de trabajo para la habitacin?

Es una interaccin de calor ya que es debido a la diferencia de temperatura entre el sol y la sala.

2-21C Una habitacin aislada se calienta encendiendo velas. Es sta una interaccin de calor o de trabajo? Considere como el sistema a la habitacin completa, incluidas las velas.

Esto no es un calor ni una interaccin de trabajo ya que la energa no est cruzando la frontera de sistema. Esto es simplemente la conversin de una forma de energa interna (energa qumica) a otra forma (energa sensible).

2-22C Qu son las funciones puntuales y de trayectoria? De algunos ejemplos.

Funciones dependen del estado slo, Considerando que las funciones de la ruta de acceso dependen de la ruta de acceso del punto seguido durante un proceso. Propiedades de las sustancias son funciones de punto, y el calor y trabajo son funciones de la ruta de acceso.

2-23C Cul es la teora del calrico? Cundo y por qu se abandono?

La teora del calrico se basa en la suposicin de que el calor es una sustancia de lquido similar, llamada el "calrico" que es una sustancia de masa despreciable, incolora, inodora. Fue abandonado en el medio del siglo XIX despus de que se demostr que no hay tal cosa como el calrico.

Formas mecnicas de trabajo.

2-24C Un automvil se acelera desde el reposo hasta 85 km/h en 10 s. Sera diferente la energa transferida al automvil si acelerara a la misma velocidad en 5 s?

El trabajo realizado es el mismo, pero la potencia o energa es diferente.

2-25C Una gra toma 20 s para elevar un peso a una altura de 20 m, mientras otra toma 10 s. Hay alguna diferencia en la cantidad de trabajo realizado sobre el peso por cada gra?

El trabajo realizado es el mismo, pero la potencia o energa es diferente.

Primera Ley de la Termodinmica.

2-34C Para un ciclo, el trabajo neto es necesariamente cero? Para qu tipo de sistemas ser ste el caso?

No. Este es el caso slo para sistemas adiabticos.

2-35C En un caluroso da de verano un estudiante enciende su ventilador al salir de su habitacin en la maana. Cuando regrese por la tarde, la habitacin estar ms caliente o fra comparada con las habitaciones vecinas? por qu? Suponga que las puertas y ventanas se encuentran cerradas.

Ms clida. Porque habr energa agregada a la del aire de la habitacin en la forma de trabajo elctrico.

2-36C Cules son los diferentes mecanismos de transferencia de energa hacia o desde un volumen de control?

Energa puede ser transferida a o desde un volumen de control como calor, diversas formas de trabajo y por transporte de masa.

Eficiencias de Conversin de energa.

2-52C Qu es la eficiencia mecnica? Qu significa una eficiencia mecnica de 100 por ciento para una turbina hidrulica?

Eficiencia mecnica se define como el radio de la produccin de energa mecnica a la energa mecnica de entrada. Una eficiencia mecnica del 100% para una turbina hidrulica significa que la energa mecnica completa del lquido se convierte en trabajo mecnico (en el eje).

2-53C Cmo se define la eficiencia bomba-motor en un dispositivo que combina a ambos? Puede ser mayor la eficiencia combinada bomba-motor que las eficiencias de la bomba o del motor?

La eficiencia de bomba-motor combinada de un sistema de bomba/motor se define como la relacin entre el aumento de la energa mecnica del lquido para el consumo de energa elctrica del motor,

La eficiencia del motor de la bomba combinada no puede ser superior de la bomba o el motor de la eficiencia ya que tanto bomba y eficiencias de motoras son menos de 1 y el producto de dos nmeros que son menos de uno es menor que cualquiera de los nmeros.

2-54C Defina la eficiencia de turbina, la eficiencia de generador y la eficiencia combinada turbina-generador.

La eficiencia de la turbina, la eficiencia del generador y eficiencia de combinada turbina-generador se definen como sigue:

2-55C Puede ser mayor la eficiencia combinada turbina-generador que la eficiencia de turbina o de generador? Explique su respuesta.

No, la eficiencia del motor de la bomba combinada no puede ser mayor que cualquiera de la eficiencia de la bomba de la eficiencia del motor. Esto es porque:

bomba-motor = bomba motor, y ambos bomba y motor son menos de uno y el nmero que se obtiene son ms pequeos cuando multiplicada por un nmero menor que uno.

Energa y Ambiente.

2-79C Cmo afecta al ambiente la conversin de energa? Cules son los principales productos qumicos que contaminan el aire? Cul es la principal fuente de estos contaminantes?

Conversin de energa contamina el suelo, el agua y el aire, y la contaminacin ambiental es una grave amenaza para la vegetacin, vida silvestre y la salud humana. Las emisiones emitidas durante la combustin de combustibles fsiles son responsables de la contaminacin, la lluvia cida y el calentamiento global y el cambio climtico. Los productos qumicos principales, que contaminan el aire son hidrocarburos (HC, tambin conocido como compuestos orgnicos voltiles, VOC), xidos de nitrgeno (NOx) y monxido de carbono (CO). La fuente principal de estos contaminantes es los vehculos de motor.

2-80C Qu es el smog? De qu est constituido? Cmo se forma el ozono que se halla a nivel del suelo? Cules son los efectos adversos de este ozono para la salud humana?

El smog es la neblina marrn que se acumula en una gran masa de aire estancada y que se cierne sobre zonas pobladas en caliente de la calma de los das de verano. Smog se compone principalmente de ozono a nivel del suelo (O3), pero tambin contiene numerosos otros productos qumicos, incluyendo el monxido de carbono (CO), partculas como el holln y el polvo, compuestos orgnicos voltiles (COV), como el benceno, el butano y otros hidrocarburos. Ozono troposfrico se form cuando hidrocarburos y xidos de nitrgeno reaccionan en presencia de luz solar en das calurosos de calmas. Ozono irrita los ojos y daar los sacos de aire en los pulmones donde se intercambian oxgeno y dixido de carbono, causando eventual endurecimiento de este tejido suave y esponjoso. Tambin causa dificultad para respirar, respiracin sibilante, fatiga, dolores de cabeza, nuseas y agravar los problemas respiratorios como el asma.

2-81C Qu es la lluvia cida? Por qu se llama lluvia? Cmo se forman los cidos en la atmsfera? Cules son los efectos adversos de la lluvia cida en el ambiente?

Combustibles fsiles incluyen pequeas cantidades de azufre. El azufre en el combustible reacciona con el oxgeno para el formulario xido de azufre (SO2), que es un contaminante del aire. Los xidos de azufre y xidos de ntrico reaccionan con vapor de agua y otros productos qumicos altas en la atmsfera en presencia de luz solar para forma acidos sulfrico y ntrico. Los cidos formados por lo general se disuelven en las gotas de agua suspendidas en las nubes o niebla. Estas gotas de cido-cargado se lavan desde el aire a la tierra por la lluvia o la nieve. Esto se conoce como la lluvia cida. Se denomina "lluvia", ya que viene hacia abajo con las gotas de lluvia. A consecuencia de la lluvia cida, muchos lagos y ros en las zonas industriales han convertido en demasiado cidos para peces crecer. Bosques en esas zonas tambin experimentan una muerte lenta debido a la absorcin de los cidos a travs de sus races, hojas y agujas. Estructuras incluso mrmol deterioran debido a la lluvia cida.2-82C Qu es el efecto invernadero? Cmo el exceso de gas CO2 en la atmsfera causa el efecto invernadero? Cules son las posibles consecuencias de largo plazo ocasionadas por el efecto invernadero? Cmo se puede combatir este problema?

Trazas de algunos otros gases, como xidos de nitrgeno y metano, dixido de carbono (CO2) y vapor de agua actan como una manta y mantienen la tierra caliente bloqueando el calor radiado de la tierra por la noche. Esto se conoce como el efecto invernadero. El efecto de invernadero hace posible la vida en la tierra manteniendo la tierra caliente. Pero cantidades excesivas de estos gases perturban el delicado equilibrio por demasiada energa, lo que hace que la temperatura media de la tierra para el ascenso y el clima en algunas localidades para cambiar de reventado. Estas consecuencias no deseadas del efecto invernadero se conocen para como calentamiento global o el clima mundial cambiar. Puede reducir el efecto invernadero mediante la reduccin de la produccin neta de CO2 por consumir menos energa (por ejemplo, mediante la compra automviles eficientes de energa y aparatos) y plantacin de rboles.

2-83C Por qu el monxido de carbono es un contaminante peligroso del aire? Cmo afecta a la salud humana a bajas y altas concentraciones?

Monxido de carbono, que es un gas venenoso, inodoro e incoloro que priva a los rganos del cuerpo de recibiendo suficiente oxgeno mediante un enlace con los glbulos rojos que de lo contrario podra transportar oxgeno. En niveles bajos, monxido de carbono disminuye la cantidad de oxgeno que se suministra para el cerebro y otros rganos y msculos, reduce la velocidad de las reacciones del cuerpo y los reflejos y deteriora la sentencia. Plantea una grave amenaza para las personas con enfermedades del corazn debido a la frgil condicin del sistema circulatorio y fetos debido a las necesidades de oxgeno del cerebro en desarrollo. En altos niveles, puede ser fatal, como se evidencia por numerosas muertes causadas por coches que estn calentadas en garajes cerrados o por filtracin en los coches de gases de escape.

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