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Escuela: CECYTE Venustiano Carranza Puebla.
Alumna: Lady Kimberlly Torres Leyva
Profesor: Tomas Jiménez Ramírez
Materia: Física II
Grado y Grupo: 5°”A”
Especialidad: Mecatrónica
Portafolio de
evidencias
Se llama cambio climático a la modificación del clima con respecto al
historial climático a una escala global o regional. Tales cambios se
producen a muy diversas escalas de tiempo y sobre todos los parámetros
meteorológicos: temperatura, presión atmosférica, precipitaciones,
nubosidad, etc.
El clima es un promedio, a una escala de tiempo dada, del tiempo
atmosférico. Los distintos tipos climáticos y su localización en la superficie
terrestre obedecen a ciertos factores, siendo los principales, la latitud
geográfica, la altitud, la distancia al mar, la orientación del relieve terrestre
con respecto a la insolación (vertientes de solana y umbría) y a la
dirección de los vientos (vertientes de Sotavento y barlovento) y por último,
las corrientes marinas. Estos factores y sus variaciones en el tiempo
producen cambios en los principales elementos constituyentes del clima
que también son cinco: temperatura atmosférica, presión atmosférica,
vientos, humedad y precipitaciones.
La atmósfera terrestre es la parte gaseosa de la Tierra, siendo por esto la
capa más externa y menos densa del planeta. Está constituida por varios
gases que varían en cantidad según la presión a diversas alturas. Esta
mezcla de gases que forma la atmósfera recibe genéricamente el nombre
de aire. El 75% de masa atmosférica se encuentra en los primeros 11 km de
altura, desde la superficie del mar. Los principales elementos que la
componen son el oxígeno (21%) y el nitrógeno (78%).
La atmósfera y la hidrosfera constituyen el sistema de capas fluidas
superficiales del planeta, cuyos movimientos dinámicos están
estrechamente relacionados. Las corrientes de aire reducen drásticamente
las diferencias de temperatura entre el día y la noche, distribuyendo el
calor por toda la superficie del planeta.
SUSTANCIAS QUE CONTAMINAN LA ATMOSFERA
Óxidos de carbono
Incluyen el dióxido de carbono (CO2) y el monóxido de carbono (CO). Los
dos son contaminantes primarios.
Calor
El calor producido por la actividad humana en algunas aglomeraciones
urbanas llega a ser un elemento de cierta importancia en la atmósfera de
estos lugares. Por esto se considera una forma de contaminación aunque
no en el mismo sentido, lógicamente, que el ozono o el monóxido de
carbono o cualquier otro de los contaminantes estudiados.
Ruido
Puede ser un factor a tener muy en cuenta en lugares concretos: junto a
las autopistas, aeropuertos, ferrocarriles, industrias ruidosas; o en fenómenos
urbanos: locales o actividades musicales, cortadoras, sirenas, etc.
Contaminación electromagnética
Un tipo de contaminación física sobre el que cada vez se está hablando
más es el electromagnético. Dispositivos eléctricos tan habituales como las
líneas de alta tensión y algunos electrodomésticos originan campos
electromagnéticos.
Ozono estratosférico
El que está en la estratosfera (de 10 a 50 km.) es imprescindible para que la
vida se mantenga en la superficie del planeta porque absorbe las letales
radiaciones ultravioletas que nos llegan del sol. (Para su estudio más
detallado, ver Disminución del ozono estratosférico)
Ozono troposférico
El ozono que se encuentra en la troposfera, junto a la superficie de la Tierra,
es un importante contaminante secundario
Partículas y aerosoles
Aerosoles primarios
Aerosoles secundarios
Impacto sobre el clima
Compuestos orgánicos volátiles
Este grupo incluye diferentes compuestos como el metano CH4, otros
hidrocarburos, los clorofluorocarburos (CFC) y otros.
Metano (CH4)
Es el más abundante y más importante de los hidrocarburos
atmosféricos.
Óxidos de nitrógeno
El emitido en más cantidad es el NO, pero sufre una rápida oxidación a
NO2, siendo este el que predomina en la atmósfera. NO tiene una vida
corta y se oxida rápidamente a NO3- en forma de aerosol o a HNO3 (ácido
nítrico).
Acumulación de calor en el planeta
El problema se agrava, aun cuando las temperaturas en la superficie de la
Tierra en gran parte se han estabilizado en los últimos años. Sin embargo,
los glaciares y el hielo marino del Ártico, junto con crecientes niveles del
mar, indican que el calor sigue teniendo profundos efectos en el planeta.
Sin embargo, el seguimiento de la creciente cantidad de calor en la Tierra
es mucho más complicado que medir las temperaturas del planeta en la
superficie.
Los océanos absorben aproximadamente el 90 por ciento de la energía
solar que es atrapada por los gases de efecto invernadero. Importes
adicionales de calor van hacia la fusión de los glaciares y el hielo marino,
así como el calentamiento de la tierra y partes de la atmósfera.
El calentamiento global básicamente es impulsado por un desequilibrio de
la energía: la energía solar entrar más en la atmósfera y no lo deja salir.
MEDIDAS QUE PUEDEN PREVENIR EL CALENTAMIENTO
GLOBAL
1. Transporte. Reducir el individual y promocionar los medios colectivos.
2. Energía doméstica. Disminuir su gasto con electrodomésticos de etiqueta
energética o apagando los aparatos completamente (y no en modo
stand by).
5. Materiales. Reducir su consumo colocando, por ejemplo, botellas en las
cisternas.
6. Riego. Minimizar el riego de jardines y promocionar el sistema por goteo.
7. Urbanizar. Sólo donde se sepa que habrá agua suficiente a largo plazo.
En muchas ocasiones se otorgan licencias donde no hay agua.
8. Naturaleza. Respetar los espacios protegidos y minimizar el impacto en
zonas naturales.
9. Casas. Construirlas con buenos materiales aislantes térmicos para que la
inversión en calefacción y el aire acondicionado sea menor
10. Rendijas. Mejorar los aislantes en ventanas y puertas porque entre un 5%
y un 10% del calor del hogar se escapa por ellas.
11. Paneles solares fotovoltaicos conectados a la red eléctrica.
12. Energías alternativas. Darles más valor y estar dispuestos a financiarlas.
Si todos las apoyamos, serán rentables, aunque sean más caras.
13. Impuestos. Permitir que se asignen para la conservación de recursos.
14. Suelo. Minimizar los cambios de uso del suelo y, en general, del suelo
artificial.
15. Impacto. Dar más importancia a los análisis de impacto ambiental y
considerar otras alternativas costosas, pero ambientalmente favorables
16. Especies. No trasladarlas fuera de su lugar de origen.
17. Invasores. No soltar animales domésticos y mascotas. Pueden ser
especies invasoras.
18. Productos químicos. Minimizar el uso de compuestos químicos como
antibióticos, fertilizantes… y aerosoles.
19. Educar a los niños en el valor de los bienes que nos ofrecen los
ecosistemas.
20. Gobiernos. Exigir la gestión sostenible a largo plazo de los recursos
naturales.
CONCLUSIONES
En el video se observan varios puntos los cuales llevan al mismo objetivo
que son los grandes problemas que esta sufriendo el planeta Tierra, leste
tema es conocido como el Calentamiento Global un problema que
afecta a toda la vida terrestre existente en el planeta, demasiadas son las
consecuencias que han creado este problema el mayor contaminante es
la sobre población. Los glaciares tropicales que cubren el Kilimanjaro
desde hace más de 11 mil años podrían desaparecer en menos de dos
décadas debido al calentamiento atmosférico y las sequías. Todos estos
cambios originarán fenómenos meteorológicos extremos como
inundaciones, sequías, pérdida de arrecifes de coral, aumento del nivel del
mar y de extensiones de enfermedades como la malaria. A mi criterio si no
se actúa de manera razonable en estos cazos puede haber una serie de
grabes consecuencias que nosotros mismos creamos de alguna manera
tal ves ignorante pero los responsables somos nosotros de darle remedio a
esto.
CONSECUENCIAS DEL CALENTAMIENTO GLOBAL
1) Crecimiento del nivel del agua por la fusión de porciones de hielo polar, lo que
originaría la desaparición de Holanda y los países bajos, el sur del Estado de
Florida y la Bahía de San Francisco en EU, así como los alrededores de Beijing y
Shanghái en China, Calcuta en la India y Bangladesh, donde viven
aproximadamente 60 millones de personas.
2) Aumento de las enfermedades respiratorias, cardiovasculares e infecciosas
causadas por mosquitos y plagas tropicales, además de la postración y la
deshidratación debida al calor.
3) Escasez de alimentos ante las dificultades de cultivo por la afectación de los
suelos y las altas temperaturas.
4) Aumento de la demanda del agua potable pero reducirá los niveles de los
embalses, causando desabastecimiento.
5) Escasez de alimentos ante las dificultades de cultivo por la afectación de los
suelos y las altas temperaturas.
6) Extinción de gran cantidad de especies animales a consecuencia de cambios
en los ecosistemas.
7) Aumento de la intensidad y frecuencia de las lluvias, huracanes y tornados,
ante un ascenso en los índices de nubosidad por el incremento de la evaporación
del agua.
8) Disminución del nivel de agua de ríos y lagos debido a la evaporación causada
por el aumento de la temperatura.
9) Los suelos se tornarán casi desérticos, perdiendo gran parte de sus nutrientes.
10) El aumento de las temperaturas permitirá la reproducción de ciertos insectos
que le causarán enfermedades a las plantas y afectarán los cultivos.
El calentamiento global es producido por los gases de efecto invernadero,
provocada por las sociedades industrializadas. Al contaminar con los gases
provenientes de las fábricas, los aerosoles utilizados, los gases de los
automóviles etc., los seres humanos impulsamos cada día, quizá sin
percatarnos, la destrucción de nuestro planeta.
Ahora tratare de explicar con mis propias palabras algunos conceptos
básicos referentes a este tema:
Cambio climático: El cambio climático se refiere a los cambios de clima
que se dan en una zona, tomando en cuenta un historial de la variación
del clima en dicha zona.
Temperatura Media Mundial: Se refiere a un promedio de las temperaturas
del planeta, la cual cada ano sigue aumentando cada vez mas.
Emisiones generadas por la quema del petróleo: las emisiones causadas
por la quema de petróleo son los famosos gases invernadero y el principal
de ellos es el CO2 (dióxido de carbono).
Efecto Invernadero: Es provocado por exceso de gases invernadero, estos
gases dejan entrar todo el calor del sol pero no lo dejan salir lo cual
producen un efecto invernadero, debido a que toda esa cantidad de
energía manifestada en calor no puede salir se producen un aumento en
la temperatura como sucede en los invernaderos botánicos.
Gran parte de las catástrofes naturales de la actualidad tienen origen en la
elevación gradual de las temperaturas de la Tierra, un fenómeno
provocado por los malos hábitos del hombre cuyo alcance es, como
mínimo, aterrador.
Ondas de calor en lugares de climas frescos, ciclones y huracanes,
aumento de regiones desérticas, derretimiento de glaciares… Atrás de
todos estos desastres están las emisiones de carbono y otros gases
contaminantes, causantes del efecto invernadero y, por consiguiente, del
calentamiento global.
Pero el cambio climático no se debe sólo a las emisiones, porque otras
prácticas comunes para el desarrollo económico, como la tala de árboles
y la quema de bosques también contribuyen para el aumento de las
temperaturas.
CONCLUSIÓN
El Cambio Climático Global es un hecho, aunque existen escépticos no
representan de manera alguna un grupo mayoritario. Es por ello que los
Gobiernos a nivel mundial han reaccionado ante esta amenaza cada vez más
cercana: alteraciones climáticas graves que podrán colocar sus economías en
peligro. El Cambio Climático Global, por otro lado, ha dejado muy clara la
globalización de los problemas ambientales, es imposible e inútil enfrentar uno de
los problemas más apremiantes en la temática ambiental si no es una empresa
que involucre a todas las naciones. La presión poblacional y de desarrollo
tomada por las naciones más adelantados junto con las naciones en vías de
desarrollo, coloca una presión cada vez mayor sobre los recursos naturales y los
sistemas ambientales terrestres. En la actualidad las capacidades auto
reguladoras de la atmósfera están siendo llevadas a sus límites y según muchos,
sobrepasadas. No es sana política, para la humanidad, dejar la búsqueda de
soluciones para el futuro o para cuando se hagan fuertemente necesarias. La
atmósfera y los procesos que mantienen sus características no tienen tiempos de
reacción muy rápidos comparados con los periodos humanos. Soluciones a los
problemas del adelgazamiento de la Capa de Ozono, al Calentamiento Global,
a las alteraciones climáticas devastadoras, no son cuestión de años, ni siquiera
décadas. Es por ello una preocupación que debe ser inmediata, no se podrá
esperar a que los efectos se hagan notorios y claros, pues seguramente en ese
momento ya será muy tarde para actuar buscando soluciones.
Escuela: CECYTE Venustiano Carranza Puebla.
Alumna: Lady Kimberlly Torres Leyva
Profesor: Tomas Jiménez Ramírez
Materia: Física II
Grado y Grupo: 5°”A”
Especialidad: Mecatrónica
CALOR Y TEMPERATURA Los fenómenos térmicos y caloríficos forman parte de los fenómenos físicos
cotidianos. Es sabido que Calor y Temperatura son sustantivos que están
incorporados al lenguaje popular y que raramente son utilizados de una forma
científicamente correcta. Frecuentemente se identifican o bien se utilizan en
definiciones circulares en las que uno hace referencia directa al otro como
sinónimo. Ese es el error que se comete al afirmar que la temperatura "mide el
calor que hace", o cuando de una persona que tiene fiebre se dice que "tiene
calor", etc...
El calor es lo que hace que la temperatura aumente o disminuya. Si añadimos
calor, la temperatura aumenta. Si quitamos calor, la temperatura disminuye. Las
temperaturas más altas tienen lugar cuando las moléculas se están moviendo,
vibrando y rotando con mayor energía.
Si tomamos dos objetos que tienen la misma temperatura y los ponemos en
contacto, no habrá transferencia de energía entre ellos porque la energía media
de las partículas en cada objeto es la misma. Pero si la temperatura de uno de los
objetos es más ala que la otra, habrá una transferencia de energía del objeto
más caliente al objeto más frío hasta que los dos objetos alcancen la misma
temperatura. La temperatura no es energía sino una medida de ella, sin embargo
el calor sí es energía.
Otras veces el calor se identifica con algún ingrediente material de los cuerpos.
Por eso se cierran las ventanas "para que no se vaya el calor", o las calorías se
utilizan como medida del aporte no deseable de materia, "lo que engorda", por
parte de los alimentos a las personas que los ingieren.
Los contenidos de esta Unidad Didáctica tratan sobre los fenómenos térmicos y
caloríficos más elementales, definiendo los conceptos fundamentales que
permiten describir tanto correctamente a estos fenómenos como realizar
predicciones cuantitativas acerca de su desarrollo. Todos sabemos que cuando
calentamos un objeto su temperatura aumenta. A menudo pensamos que calor y
temperatura son lo mismo.
Sin embargo este no es el caso. El calor y la temperatura están relacionadas entre
si, pero son conceptos diferentes. El calor es la energía total del movimiento
molecular en una sustancia, mientras temperatura es una medida de la energía
molecular media. El calor depende de la velocidad de las partículas, su número,
su tamaño y su tipo. La temperatura no depende del tamaño, del número o del
tipo. Por ejemplo, la temperatura de un vaso pequeño de agua puede ser la
misma que la temperatura de un cubo de agua, pero el cubo tiene más calor
porque tiene más agua y por lo tanto más energía térmica total.
24/08/12
DIFERENTES ESCALAS
TERMOMÉTRICAS
Gabriel Fahrenheit
(1686-1736) Andrés Celsius
(1701-1744)
William Kelvin
(1824-1907)
Construyo el primer termómetro.
Observo que al colocar su
termómetro en una mezcla de
hielo en fusión y agua registrara
una temperatura de 32°.
Baso su escala en el
punto de fusión de
hielo y en punto de
ebullición del agua.
Se emplea la escala Celsius o centígrada y escala
Fahrenheit por tanto es conveniente manejar sus
equivalencias de acuerdo con las siguientes
expresiones.
Kelvin a Celsius
°C= K-273
Propuso una escala de
temperatura, en esta
temperatura la energía
cinética es de las moléculas
cero
Celsius a Kelvin
K=°C+273
Grados Celsius a Grados
Fahrenheit
°F= 1.8°C+32
Grados Fahrenheit a
Grados Celsius
°C= °F – 32
1.8
DILATACIÓN DE LOS CUERPOS
La mayoría de los materiales, en la naturaleza por efecto del calor se
dilatan, es decir aumentan su longitud, su área, su volumen. Dependiendo
del tipo de distribución de masa, en el caso que sea una distribución lineal,
hablamos de dilatación lineal, si la distribución de área. La dilatación es
superficial, y en el caso general el cambio de volumen, hablamos de
dilatación volumétrica. En general el cambio de temperatura ocasiona
dilatación en los cuerpos.
Aunque existen algunos materiales para los cuales el efecto del calor
ocasiona que su volumen disminuye, es decir en vez de dilatarse se
contraen, es el caso del agua, un caso especial y gracias al cual es
factible la vida en los lagos congelados, esto ocurre entre los cero y cuatro
grados Celsius, donde el agua en vez de dilatarse se contrae alcanzando
la máxima concentración de masa y por tanto la máxima densidad, en le
caso de lagos lleva a efectuar el proceso de convección, lo cual lleva a
que la parte interior en los lagos congelados quede a cuatro grados
Celsius, y esto permite la vida en estos.
Para medir la dilatación de los materiales se establece la relación entre la
temperatura, el volumen y la razón entre estos dos parámetros nos da la
medida de la dilatación a través de un coeficiente llamado coeficiente de
dilatación térmica, en el caso línea se usa la letra griega "alfa", para el
caso superficial se usa "beta" y para el caso volumétrico se usa "gamma".
LA LEY DE BOYLE
En el año de 1662, el físico y químico ingles Robert Boyle realizó uno de los
experimentos clásicos de la historia científica. Varias semanas antes de efectuar la
demostración, Boyle solicitó a un vidriero de Londres que hiciera el tubo de dicho
vidrio más largo y fuerte que jamás hubiera hecho.
Dicho tubo debería tener la forma de una J, con una rama mayor de cinco metros de
longitud y una menor de un metro y medio, cerrado en la parte superior con una llave
de paso.
El vidriero consiguió hacer lo que se le pedía. Boyle colocó el tubo en la escalera de
su casa descansando la parte inferior en un recipiente de metal, a fin de recoger el
mercurio en caso de que se rompiera el vidrio. Abrieron unos barriles que contenían
mercurio; un ayudante comenzó a verter el mercurio en el extremo abierto del tubo,
situado en la parte alta de la escalera. Al ir agregando más mercurio, este se iba
introduciendo en la rampa pequeña que contenía aire cerrado, el cual se iba
comprimiendo.
Boyle continuó entonces su experimento abriendo la llave de paso de la rama corta y
agregando mercurio, hasta que tuvo un espacio de 75 cm, entre la llave de paso y la
parte superior de la columna de mercurio.
El nivel de mercurio era ahora igual en las dos ramas y la presión de aire en ambas
columnas era igual. Entonces cerró la llave de paso , sabiendo que esta columna de
aire encerrado tenía una presión que era igual a la presión atmosférica . Luego, su
ayudante vertió más mercurio en a rama del tubo hasta que el aire encerrado se
comprimió a 37.5 cm. Se agregó otra vez mercurio hasta que la columna de aire se
produjo de 18.7 cm., es decir, la cuarta parte del volumen de la presión atmosférica.
La cantidad de mercurio aumentó, al ir agregando más, mientras que
proporcionalmente el volumen de gas disminuyó.
El experimento se siguió repitiendo , a veces se rompía el tubo, pero los resultados que
obtenía Boyle siempre eran los mismos.
La ley de Boyle: a una temperatura constante y para una masa dada de un gas, el
volumen del gas varía de manera inversamente proporcional a la presión absoluta
que recibe.
El experimento de Boyle permite deducir lo siguiente:
Al duplicar p , el volumen V queda dividida entre 2 y p se duplica
Al triplicar p , el volumen V queda dividido entre 3 y p se triplica
Al cuadriplicar p , el volumen V queda dividido entre 4 y p se cuadruplica, etc.
LEY DE CHARLES
La Ley de Charles y Gay-Lussac, o simplemente Ley de Charles, es una de
las leyes de los gases ideales. Relaciona el volumen y la temperatura de
una cierta cantidad de gas ideal, mantenido a una presión constante,
mediante una constante de proporcionalidad directa.
En esta ley, Jacques Charles dice que para una cierta cantidad de gas a
una presión constante, al aumentar la temperatura, el volumen del gas
aumenta y al disminuir la temperatura el volumen del gas disminuye. Esto
se debe a que la temperatura está directamente relacionada con la
energía cinética (debido al movimiento) de las moléculas del gas. Así que,
para cierta cantidad de gas a una presión dada, a mayor velocidad de las
moléculas (temperatura), mayor volumen del gas.
La ley fue publicada primero por Gay Lussac en 1875, pero hacía
referencia al trabajo no publicado de Jacques Charles, de alrededor
de 1787, lo que condujo a que la ley sea usualmente atribuida a Charles.
La relación había sido anticipada anteriormente en los trabajos
de Guillaume Amontons en 1702.
Por otro lado, Gay-Lussac relacionó la presión y la temperatura
como magnitudes directamente proporcionales en la llamada "La
segunda ley de Gay-Lussac".
Volumen sobre temperatura : grados kelvin
Donde:
V es el volumen.
T es la temperatura absoluta (es decir, medida en Kelvin).
k es la constante de proporcionalidad.
Además puede expresarse como:
Donde:
= Volumen inicial
= Temperatura inicial
= Volumen final
= Temperatura final
Despejando T1 se obtiene:
Despejando T2 se obtiene:
Despejando V1 es igual a:
Despejando V2 se obtiene:
LEY DE GAY-LUSSAC
Esta ley muestra la clara relación entre la presión y la temperatura con el
volumen lleva el nombre de quien la enuncio en el año 1800.
La ley expresa que al aumentar la temperatura, las moléculas del gas
comienzan a moverse muy rápidamente aumentando su choque contra las
paredes del recipiente que lo contiene.
Gay-Lussac descubrió que no importa el momento del proceso el cociente
entre la presión y la temperatura siempre tenía el mismo valor, o sea es
constante.
La presión del gas es directamente proporcional a su temperatura:
Las temperaturas siempre deben ser expresadas en Kelvin para esta ley.
Conclusión: Al aumentar la temperatura aumenta la presión y al disminuir la
temperatura disminuye la presión.