martes, 12 de noviembre de 2013

Introducción

El calentamiento global es un problema grande hoy en día. Hay animales muriendo, glaciares derritiendose, y selvas quemándose. La tierra únicamente puede ser salvada si todos colaboramos, por esto, tenemos que entender que es el calentamiento global, las causas, los efectos, y las cosas que podemos hacer para reducir los efectos de este problema.



Calentamiento Global

El calentamiento global es un fenómeno que ocurre cuando hay muchos gases de efecto invernadero en el atmósfera. También se refiere a refiere al fenómeno del aumento de la temperatura media global, de la atmósfera terrestre y de los océanos.




Está relacionado con cambio climáticos. Como ya dijimos el principal efecto que causa el calentamiento global es el efecto invernadero, fenómeno que explica la absorción de diferentes gases atmosféricos (H2O, CO2 y O3) de parte de la energía que el suelo emite, como consecuencia de haber sido calentado por la radiación solar.





Efecto Invernadero

Se llama efecto invernadero al fenómeno por el que determinados gases componentes de una atmosfera planetaria retienen parte de la energía que el suelo emite al haber sido calentado por la radiación solar.

 
El efecto invernadero se está acentuando en la tierra por la emisión de ciertos gases, como el dióxido de carbono y el metano, debido a la actividad económica humana. Este fenómeno evita que la energía del sol recibida constantemente por la tierra vuelva imediatamente al espacio produciendo a escala planetaria un efecto similar al observado en un invernadero.








Es un fenómeno atmosférico natural que permite mantener una temperatura agradable en el planeta, al retener parte de la energía que proviene del sol. El aumento de la concentración de dióxido de carbono (CO2) proveniente del uso de combustibles fósiles ha provocado la intensificacion del fenómeno invernadero.


Gases principales: CO2.





 Consecuencias del uso de combustibles fósiles por los humanos:
  • El deshielo de glaciares lo que provocaría el aumento del nivel del mar.
  • Las temperaturas regionales y los regimenes de lluvia también sufren alteraciones, lo que afecta negativamente ala agricultura.
  • Aumento de la desertificación
  • Cambios en las estaciones, lo que afectará a la migración de las aves, a la reproducción de los seres vivos, etc.











http://exterior.pntic.mec.es/pvec0002/e_invernadero.htm 





 

Contaminación en la capa de ozono

La capa de ozono es una de las capas de la atmósfera. Es un delgado pero muy importante escudo de altos contenidos de gas ozono (O3), el cual se haya entre los 19 y los 23 kilómetros de distancia por encima de la superficie terrestre, más precisamente, en la estratósfera.
La capa de ozono es importante por varias razones, especialmente porque absorbe algunos de los Rayos ultravioletas (UV) antes de que estos lleguen a la superficie de la tierra, gracias a esto se hace posible la vida en la tierra.

Existe un crecimiento constante de sustancias que contaminan el agujero de ozono en la estratósfera y éste proveniente sobre todo de fuentes industriales. Las mismas moléculas de ozono que nos protegen del Sol en la estratosfera pueden causar problemas graves cuando se encuentran cerca de la superficie de la Tierra. La radiación ultravioleta-B daña a los seres humanos, animales y también a las plantas. Se estima que la cantidad de casos de cáncer de piel han aumentado debido a la disminución del ozono estratosférico en la capa de ozono.

La Contaminación de la capa de ozono se produce por el uso de clorofluorocarbonos (CFCs), como los disolventes, los agentes extintores, líquidos refrigerantes, propelentes para aerosoles: es el gas o el vapor a presión contenido en un recipiente que, mediante descompresión y expansión a través de una válvula, expulsa las sustancias contenidas en la mezcla presurizada.





Algunos de los efectos:

Los rayos ultravioletas que llegan a la superficie terrestre, a causa del aumento del agujero de ozono, produce daños en el medioambiente y perjudica la salud de los seres humanos.
La exposición prolongada a estos rayos,  por parte de las personas,  provoca daños a la salud: cataratas, ceguera, cáncer de piel, efectos en el aparato inmunológico.

Las consecuencias por la disminución de la capa de ozono afectan de igual manera a todos los países,  pero las naciones más pobres ven cómo se incrementas sus problemas de salud, por falta de medios.
Los animales y las plantas también sufren consecuencias por la falta de capa de ozono. Los rayos ultravioletas pueden cambiar la composición química y la calidad de plantas y cultivos. Bajo el mar, las especies más pequeñas y débiles, encargadas de eliminar el dióxido de carbono, pueden ser dañadas. Esta situación puede afectar la cadena alimenticia y contribuir a  que existan más gases contaminantes y al calentamiento global.












Derretimiento de los glaciares

Los glaciares juegan un papel crucial en la prevención del calentamiento global, actuando como espejos gigantes, reflejando la luz solar de la superficie de la tierra a la atmósfera y regulando la temperatura del planeta. Los escurrimientos de los glaciares forman ríos del que dependen las personas en el mundo para conseguir agua dulce. Estos estanques de agua que se forman sobre el hielo absorben en mayor grado el calor del sol, generando así un derretimiento más acelerado.

Las gigantes capas de hielo continental ponen grandes cantidades de peso en las masas de tierra que cubren. Si las capas se derriten en lugares como Groenlandia o después de la última era de hielo, el peso se elimina. Esto hace que la tierra debajo rebote hacia arriba. Esto puede afectar a grandes áreas, dependiendo del tamaño de la capa de hielo.



Si la mayoría de los glaciares del mundo se derriten, incluyendo las capas de hielo, el nivel del mar se elevaría considerablemente. A pesar de que los glaciares de montaña contienen una pequeña cantidad de agua, si se derriten completamente, se elevaría el nivel del mar a medio metro, según el Servicio Geológico de Estados Unidos. Pero las capas de hielo y glaciares más grandes, en la Antártida y Groenlandia, retienen agua suficiente para inundar ciudades costeras y cambiar drásticamente las costas del mundo.



La humanidad se ha vuelto dependiente de los combustibles fósiles para mantener su forma de vivir, pero esto incrementa el calentamiento global a un grado anti natural. Para restaurar los glaciares necesitamos utilizar formas de energía alternativa, incrementar la eficiencia de la energía y decrecer nuestra imprenta individual de carbón.




 

Deforestación

La tala indiscriminada de árboles conduce al fenómeno de la deforestación de los bosques, que es la destrucción de los bosques a gran escala por los humanos. Lo cual genera perdida de Biodiversidad y aridez. Tiene un impacto adverso en la fijación de gas carbónico (CO2). Las regiones deforestadas tienden a una erosión del suelo y frecuentemente se degradan a tierras no productivas.

Los procesos de la deforestación y la degradación forestal están relacionados y causan diversos problemas. Pueden producir la erosión del suelo y la desestabilización de las capas freáticas, lo que a su vez favorece las inundaciones o sequías. 
 
La deforestación avanza a un ritmo de unas 17 millones de hectáreas al año, el equivalente a una superficie que supera a la de Inglaterra, Gales e Irlanda del Norte juntas. En muchos países la deforestación causa extinción de especies, cambios en las condiciones climáticas, desertificación y desplazamiento de poblaciones indígenas.

Los bosques desempeñan un papel clave en el almacenamiento del carbono, pues son los pulmones de la Tierra. Cuando se destruyen, el exceso de dióxido de carbono en la atmósfera contribuye al calentamiento global de la Tierra, y esto comporta multitud de efectos secundarios problemáticos.


 

Conclusiones y soluciones

Se puede llegar a pensar que con las leyes de la termodinámica podremos solucionar este fenomeno que esta acabando con nuestro planeta, el calentamiento global.

En este momento es necesario hacer un cambio en nuestra forma de vida. No se puede seguir utilizando los combustibles fósiles al mismo ritmo de consumo actual, ya que se van a agotar en el momento menos pensado, y su uso irregulado puede traerle efectos negativos a la tierra. 

La energía renovable es ventajosa para las empresas. Entre los combustibles fósiles el carbón es el que tiene mayor contenido de carbono. La reducción en el uso del carbón mediante la eficiencia energética y las tecnologías de energía renovable constituye la solución clave al calentamiento global.

Una de las posibles soluciones para dar solución a este problema, es buscando la forma de enfriar un poco el planeta, buscar un aislante del calor que se esta concentrando, es necesario tener un aislante térmico, que de hecho ya lo tenemos y estamos acabando con el, estamos hablando del agua.


Claro está, que la mejor forma de conseguir este recurso natural es por medio de las lluvias, pero estamos acabando con un paso del ciclo de las lluvias, primordial para la creación de las lluvia, estamos acabando con los arboles!





Introducción termodinámica


Introducción:



La termodinámica es un tema muy importante que nos ayuda a explicar los diferentes fenomenos del calor que existen a nuestro alrededor, nos ayuda a entender mejor el proceso del trabajo en que un cuerpo se caliente y se enfria en diferentes ambientes. Este nos ayudara y sera nuestra herramienta para encontrar la solucion al calentamiento global a traves de esta.









La termodinámica es el estudio de la transferencia de calor, vínculos existentes entre el calor y las demás variedades de energía. La palabra es derivada de palabras griegas que significan "movimiento del calor". La base de la termodinámica es todo aquello que tiene relación con el paso de la energía, un fenómeno capaz de provocar movimiento en diversos cuerpos.


La termodinámica proporciona las leyes y principios que sirven para la construcción de máquinas térmicas como lo son las turbinas de vapor, los refrigeradores y hasta la calefacción. 

En el proceso de este estudio intervienen variables de estado que corresponden a: 

  • Volumen
  • Temperatura
  • Presión
  • Masa​

    La imagen mostrada anteriormente, es una máquina térmica típica donde puede observarse la entrada desde una fuente de calor (caldera) a la izquierda y la salida a un disipador de calor (condensador) a la derecha. El trabajo se extrae en este caso mediante una serie de pistones.

Esas son variables macroscòpicas, porque las variables microscòpicas son:

  • La energia cinetica y promedio de moleculas
Cuando se realiza algún tipo de proceso, modificando las variables macroscópicas, se le denomina un proceso termodinámico. Para lograr dicho proceso, es necesario realizar algún trabajo al cuerpo o aumentar su energía interna. Se puede escribir de esta forma:

                 U: es el cambio de energia interna.
                 Q: calor transferito por el sistema.
                 W: trabajo realizado

                                     U=    Q -    W













Leyes de la termodinámica

Primera Ley:
 
La primera ley de la termodinámica establece que  la energía no se crea, ni se destruye, sino que se conserva.También conocido como principio de conservación de la energía para la termodinámica, establece que si se realiza trabajo sobre un sistema o bien éste intercambia calor con otro, la energía interna del sistema cambiará. 

  "La energía del universo es constante” - Claussius

Visto de otra forma, esta ley permite definir el calor como la energía necesaria que debe intercambiar el sistema para compensar las diferencias entre trabajo y energía interna. Fue propuesta por Antoine Lavoisier. 

La ecuación general de la conservación de la energía es la siguiente:

Eentra − Esale = ΔEsistema



 



Segunda ley:

Esta ley regula la dirección en la que deben llevarse a cabo los procesos termodinámicos y, por lo tanto, la imposibilidad de que ocurran en el sentido contrario (por ejemplo, que una mancha de tinta dispersada en el agua pueda volver a concentrarse en un pequeño volumen).
También establece, en algunos casos, la imposibilidad de convertir completamente toda la energía de un tipo en otro sin pérdidas.
De esta forma, La Segunda ley impone restricciones para las transferencias de energía que hipotéticamente pudieran llevarse a cabo teniendo en cuenta sólo el Primer Principio.
Esta ley apoya todo su contenido aceptando la existencia de una magnitud física llamada entropía tal que, para un sistema aislado (que no intercambia materia ni energía con su entorno), la variación de la entropía siempre debe ser mayor que cero.

Debido a esta ley también se tiene que el flujo espontáneo de calor siempre es unidireccional, desde los cuerpos a temperatura más alta a aquellos de temperatura más baja.







Tercera ley:

La Tercera de las leyes de la termodinámica, propuesto por Walther Nernst, afirma que es imposible alcanzar una temperatura igual al cero absoluto mediante un número finito de procesos físicos. Puede formularse también como que a medida que un sistema dado se aproxima al cero absoluto, su entropía tiende a un valor constante específico. La entropía de los sólidos cristalinos puros puede considerarse cero bajo temperaturas iguales al cero absoluto. No es una noción exigida por la Termodinámica clásica, así que es probablemente inapropiado tratarlo de “ley”.

La tercera ley indica que la entropía de una sustancia pura y cristalina en el cero absoluto es nula. Por consiguiente, la tercera ley provee de un punto de referencia absoluto para la determinación de la entropía. La entropía relativa a este punto es la entropía absoluta.

Es importante recordar que los principios o leyes de la Termodinámica son sólo generalizaciones estadísticas, válidas siempre para los sistemas macroscópicos, pero inaplicables a nivel cuántico. El demonio de Maxwell ejemplifica cómo puede concebirse un sistema cuántico que rompa las leyes de la Termodinámica.

Así  mismo, cabe destacar que el primer principio, el de conservación de la energía, es la más sólida y universal de las leyes de la naturaleza descubiertas hasta ahora por la ciencia.