LA ENERGIA ATÓMICA:


Extracto de Joseph Blank con agregados.


En 1950 comienzan los ensayos para construir centrales atómicas que provean electricidad y calor en forma barata, eficiente y segura. esta energía no reemplaza otros tipos de energías sino que las complementa.

Japón por ej obtiene casi toda su energía de las plantas nucleares. No posee petróleo y es una isla en el Pacífico.  también emplea energías no

ATUCHA II



Hoy 18 de febrero de 2015 se está inaugurando la nueva central nuclear Atucha II. la misma ideada en 1984, se concreta en 2007 por desición del entonces presidente Néstor Kirchner.

                         BIO SUSTENTABILIDAD

Desde hace ya muchos años se piensa en la forma de obtener energía limpia, económica y abundante, obtener productos alimenticios sin conservantes ni colorantes dañinos para la salud. Plantaciones puras, sin agregado de enriquecedores para el suelo ni para las plantas,es decir sin agroquímicos, productos naturales no transgénicos y seguros.

Mantener un planeta limpio, libre de contaminaciones, la mayoría producida por el propio ser humano, convivir en contacto con la naturaleza, sin tantos materiales descartables, medicamentos mas peligrosos que la propia enfermedad.

producir uno mismo la energía que consume, reciclar, habitar casas ecológicas autosuficientes.

De ésto en parte trata la bio sustentabilidad.  recorriendo ferias de la misma que se hacen en muchas provincias de la Argentina y el mundo logramos resumir con algunas  imágenes éste gran proyecto. No olvidemos los 4 elementos aristotélicos:  Tierra, Aire, Agua, Fuego, para volver a ellos y tener un mundo un poco mejor en beneficio de todos. RECICLAR ES LA CLAVE

TERMODINAMICA PARA MUCHOS

                                                 TERMODINAMICA PARA MUCHOS

Trabajo, calor y temperatura son tres conceptos que se usan para establecer éstos principios. Ya vimos calor y temperatura, ahora veremos el concepto de trabajo.

La termodinámica nace como ciencia sobre las transformaciones del calor y del trabajo uno en otro. 

Las aplicaciones fueron el estudio y desarrollo de máquinas térmicas, luego se estudió la transformación del calor en trabajo en las reacciones químicas dando comienzo a la termoquímica.

las leyes de la termodinámica son aplicables a la física, química y físico química. 

Nociones de trabajo:

El tarabajo está relacionado con la superación de resistencias. Por ej para levantar un cuerpo de peso p se realiza cierto trabajo, se debe vencer la fuerza del mismo para mover al cuerpo. Si mantenemos un cuerpo suspendido en el aire (quieto) no realizamos trabajo desde el punto de vista físico. Cuando cortamos el cesped a máquina ó empujamos un auto u otro objeto realizamos trabajo mecánico. Otros ejs son:  apretar una tuerca, subir ó bajar un cuerpo mediante polea ó aparejos, contraer un resorte, etcétera. 

Decimos que W= F . d   

El trabajo realizado equivale al producto de la fuerza empleada por la distancia que se mueve el objeto en cuestión.  Las unidades de trabajo serán por ej:   Kg F . m   =  Kgm   ó bien N . m = Joule. 

El trabajo puede ser : Positivo, Negativo, Nulo. 

Si levanto un cuerpo el trabajo es positivo, si desciendo el cuerpo el trabajo tiene signo negativo y la suma de ambos trabajos dará cero. 

LEYES DE LA TERMODINAMICA

PRIMERA LEY:  La energía no se crea ni se destruye, solo se transforma.

Es imposible crear energía de la nada ó hacer desaparecer energía. por ej. una pila posee energía química, al alimentar un circuito eléctrico esa energía química se transforma en energía eléctrica, podemos así tener energía lumínica y calórica si se trata de una linterna. 

SEGUNDA LEY: La energía térmica siempre se desplaza desde los objetos de mayor energía térmica hacia los de menor energía térmica. 

Por ej si tengo un vaso de cerveza bien fría y lo dejo al sol, éste calentará al mismo y la cerveza se calentará. Ocurre ésto y no el efecto contrario.

TERCERA LEY:  La mas baja temperatura posible es de 0 Kelvin (-273 Celsius). 

A esa temperatura se detiene la vibración atómica. El cuerpo carece de energía térmica por completo. 

la temperatura de 0 K existe en el vacío interestelar absoluto. 

CALOR Y TEMPERATURA

CALOR  Y  TEMPERATURA



Introducción:

El cuerpo humano debe mantener su temperatura a unos 37 C eso se logra a través de la energía desprendida por los alimentos que ingerimos  y por el proceso propio de la respiración.
Decimos que la piel es nuestro primer termómetro, ella nos dá la idea de frío y calor pero es solo una sensación. Podemos ver en un día frío gente muy abrigada y al mismo tiempo otras mas bien desabrigadas, sin embargo la temperatura es la misma. Si traemos a una persona que vive sobre la línea del ecuador a BS AS un día primaveral sentirá seguramente frío, en cambio un esquimal sentirá ese mismo día calor ¿quien tiene razón? pues ambos. ¿puedes decir el motivo?

actualmente se considere el calor como energía en tránsito, los cuerpos ceden y ganan calor pero no lo poseen. una bebida fría puesta a la temperatura del medio ambiente seguramente se calentará y viceversa.

La temperatura es la medida de la Energía cinética media de las moléculas de un determinado cuerpo.cuando un cuerpo recibe calor aumenta la energía cinética de sus moléculas por lo tanto aumenta su temperatura. Si nos frotamos las manos lo notaremos claramente.

Medida de la temperatura

Escalas termométricas:

Desde la antiguedad se buscó la forma de determinar mediante un valor dado cual era el grado de calor de un cuerpo. se idearon entonces aparatos muy ingeniosos que por dilatación de un líquido incorporado en su interior marcara ó cuantificara ese valor.  así nacieron las distintas escalas termométricas, siendo las más conocidas y empleadas:

Escala centígrada

Escala Fahrenheit 

Escala Kelvin

Escala Remur

La escala Centígrada es la empleada por nosotros, está dividida en 100 partes iguales y posee dos puntos fijos:  El cero que corresponde al punto de fusión del agua pura y el 100 que corresponde al punto de ebullición del agua pura. ambas tomadas a 1 atmósfera de presión. Es aplicable en los países latinos.

La escala Fahrenheit es usada en los países anglo- sajones y posee dos puntos:  32 F corresponden a nuestro 0C y 212 F que corresponden a nuestro 100C, luego la escala se divide en 180 partes iguales.

La escala Kelvin ó absoluta fija el valor de 0 K a la temperatura más baja que puede existir, a esa temperatura el mismísimo electrón deja de vibrar, y se corresponde con el valor de - 273 C  (bajo cero!!!)
273 K equivalen a o C y 373 K a 100 C. El cero absoluto practicamente fué alcanzado en la década del 60.

La escala Remur es poco usada y posee dos puntos el cero y el 80 que corresponden a nuestro cero y 100 respectivamente.

Fórmulas de equivalencias ó de conversión:


  C  =    F - 32  =  K - 273  =  R
100          180          100         80


Esta fórmula es muy práctica y sencilla aunque ya muchos no la utilizan.


La medida del calor:


El científico británico James P Joule (1818 - 1889)  demostró que un trabajo mecánico determinado siempre producía la misma cantidad de calor. usó un aparato llamado calorímetro de Joule consistente en un recipiente aislado que tenía un agitador en su interior movido por una  polea en la cual se dejaba caer una pesa metálica. se vió que para aumentar en 1 grado Celsius cada gramo de agua era necesaria una energía de 4,18 Joules.

La caloría es la cantidad de energía que debe absorver un gramo de agua a 15,5 C para aumentar su temperatura en 1 C.  Es decir pasar de 15,5C a 16,5C. (a menores temperaturas se necesitarian más calorías y a mayores menos).

La relación es:  1 cal =  4,18 Joule

también 1Kcal = 4,18 Kjoule. (kilo)

así se demostró que el calor era solo un tipo más de energía.

Transmisión del calor:

hay tres formas de transmisión:

1) Conducción:  Las moléculas de un cuerpo absorven calor directamente de una fuente de calor. por ej si coloco una varilla metálica sobre el fuego ésta toma calor. las moléculas vibran pero sin desplazarse solo le transmiten esa vibración a las moléculas vecinas. Toda la varilla puede llegar a calentarse.

2)  Convección:    Si enciendo una estufa el ambiente se calienta y se establecen corrientes de convección el aire caliente posee menos densidad que el aire frío entonces asciende desplazando las capas de aire superiores que son obligadas a bajar y se genera así una corriente de convección. Lo mismo sucede al calentar agua en un recipiente. las moléculas en éste caso viajan por el líquido ó por el aire. también aumenta la vibración molecular por el aumento de su energía cinética.

3) Radiación:    Es la forma de propagación del calor en el vacío. por ej el sol envía calor constantemente a la tierra por radiación.


Efectos del calor:

El calor dilata los cuerpos.

Al calentar un sólido éste aumenta su longitud y espesor en el caso de ser una varilla plana y aumenta su diámetro en el caso de ser una bolilla.
Las tapàs de válvulas y la tapa propiamente dicha de los motores de coches se apretan con un determinado torque para evitar que se deformen por efecto de las altas temperaturas de trabajo, lo mismo ocurre con los rieles de las vías de trenes, las vias presentan una determinada separación para permitir su dilatación. Los caminos presentan cintas de brea por el mismo motivo.
Los líquidos y gases también se dilatan con el calor. Una aplicación es el termómetro que aprovecha la dilatación del mercurio interior ó del alcohol coloreado que lleva para medir temperaturas.

Si colocamos un globo ó una pelota en un lugar caliente (aunque no tanto) se dilatan y pueden llegar a explotar.
como anécdota personal cierta vez me explotó una pelota de fútbol muy inflada cuando la puse en el interior del coche.
lo mñás peligroso es la dilatación de los neumáticos en ruta, cuando la presión de inflado es alta. conviene inflarlos con menos presión a la indicada en los meses de verano.

APLICACIONES DE LOS DESCUBRIMIENTOS EN ELECTRICIDAD

                      APLICACIONES DE LOS DESCUBRIMIENTOS EN ELECTRICIDAD


EFECTO JOULE:      Cuando una corriente eléctrica atraviesa un conductor éste aumenta su temperatura.

La unidad de calor es la caloría.
1 caloría es la cantidad de calor necesaria para que al aplicarle calor a 1 gr de agua a la temmperatura de 15.5 C  la misma suba hasta 16.5 C

1 joule equivale a 0.24 cal.

Ley de Joule:   El calor que desarrolla una corriente eléctrica al pasar por un conductor es directamente proporcional a la resistencia , al cuadrado de la intensidad de corriente y al tiempo que dura la misma.

Aplicaciones:  

los aparatos eléctricos productores de calor son aplicaciones de éste efecto, por ejemplo:  calentadores de agua, (calefones eléctricos, pavas eléctricas, etc) estufas eléctricas, hornos eléctricos, cortadores de plásticos y vidrios, plancha eléctrica. soldadoras eléctricas,  Etcétera.

Efectos indeseables del efecto Joule: 

A veces el calentamiento de conductores no es deseable por ej cuando circula corrientye por un circuito y los cables comienzan a calentar se puede producir un incendio. A veces basta con poner cables más gruesos ó bien revisar la instalación en busca de desperfectos. El incendio de muchas casas y coches se dá por éstas circunstancias. Una forma de proteger el circuito es colocando fusibles térmicos en el mismo, al producirse un cortocircuito es el fusible el que salta e impide daños mayores.

Más aplicaciones: 

termostatos:   Son aparatos que constan de dos láminas de distintos metales dispuestos paralelos y unidos a una base común, como los metales tienen distinto coeficiente de dilatación al producise calor una de las láminas se separa y corta el paso de corriente al enfriarse vuelven a unirse y se repite el ciclo.
Los termostatos se emplean en baños de aguas, estufas eléctricas, etcétera y sirven para mantener una temperatura uniforme y hasta un cierto valor.

lámparas eléctricas incandescentes:   Cuando circula corriente por un circuito si tenemos un conductor de bajo punto de fusión éste se calienta y se pone incandescente, por ej el Tungsteno ó Wolframio, así se fabrican las lámparas al vacío que duran unas 1000 hs.de uso.

EL EFECTO OERSTED.

APLICACIONES

Cuando circula corriente eléctrica por un conductor se crea un campo electromagnético en el mismo.

esto se demuestra poniendo en corto una pila con un trozo de cable y acercando una brújula pequeña al conductor se vé como la aguja de la brújula se pone paralela al conductor señalando su flecha Norte el polo negativo de la pila.

También si  enrrollamos un cable eléctrico alrrededor de una pila  veremos al conectar el cable a los polos de la misma que la corriente que circula crea un campo tal que es capaz de atraer objetos ferrosos. esto es el principio del electroimán, usado para levantar pesadas cargas metálicas.

otras aplicaciónes del efecto Oersted son :  el portero eléctrico , el timbre, el  regulador de voltaje
electromecánico, el telégrafo, el galvanómetro, el téster. el relé, etcétera.


EFECTO FARADAY: 

En un circuito eléctrico se produce una corriente inducida cuando varía el número de lineas de fuerzas magnéticas que lo atraviesa.
Por ej al variar el campo magnético sobre un circuito se produce una corriente eléctrica.  si tenemos un galvanómetro y lo conectamos a un enrrollamiento en espiral de un cable conductor y acercamos un imán al mismo se produce una corriente eléctrica. al alejar el imán la corriente cambia de sentido.

Son aplicaciones de éste efecto:   El fonógrafo de A  Edison, el teléfono de G Bell, y el micrófono.

Todos éstos descubrimientos científicos se dieron entre 1880 y 1900. Cambiarían el modo de vivir de las personas para siempre.

Mas adelante se inventaría el transformador, la bobina eléctrica, el amperímetro, el amplificador, el parlante, las válvulas, hasta llegar a la pantalla de televisión que se ideó a partir de las experiencias de Thomson con su tubo de rayos catódicos en el año 1886.

                                                        FOTOGRAFIAS  DE APARATOS ELÉCTRICOS 

HASTA ACÁ VEMOS:    téster digital moderno.     Tubo de vacío usado por Thomson.    estación de radio y desarme del equipo transmisor. combinado Odeon mod 1960.   2 Relés.   Auto Rutero desarmado mostrando la restauración del circuito eléctrico y el modelo terminado con las luces encendidas.

AHORA MÁS FOTOS DE APARATOS ELECTRICOS:

Secadores caseros de laboratorio.

teléfono Candel año 1920. original.

telégrafo moderno.

téster analógico

Timbre antuguo a campanilla.  restaurado.



Viendo cada imágen podrás indicar que principios se usan en cada caso.

                                                    FORD FALCON  1977  DE LUXE 

Motor------------3.0

Potencia----------116 HP

6 cilindros

tanque de nafta de 53 lts

Consumo----------en ruta:          100km con 12 lts

                             en ciudad:     100km con 16 lts.

motor naftero.

El modelo se fabricó entre 1973 y 1977.

Estado original  con arreglos.


fotos actuales