Fenómenos termodinámicos y contaminación.

 Fenómenos termodinámicos y contaminación.

 

Los fenómenos térmicos son aquellos que están relacionados con la emisión y la absorción del calor. Estos fenómenos pueden ser encontrados en cada actividad que el hombre realiza diariamente: el calentamiento de la atmósfera por la radiación solar, la climatización de los locales por medio del aire acondicionado, la cocción de los alimentos y su refrigeración.

Una característica general de los fenómenos térmicos es que existen cuerpos que ceden energía en forma de calor, y otros que son capaces de absorber dicha energía. Con el objetivo de caracterizar cuantitativamente la emisión o la absorción del calor, se ha establecido el concepto cantidad de calor.

La cantidad de calor (Q) se define como la energía cedida o absorbida por un cuerpo de masa (m), cuando su temperatura varía en un número determinado de grados. La cantidad de calor (Q) está relacionada directamente con la naturaleza de la sustancia que compone el cuerpo. La dependencia de la cantidad de calor con la naturaleza de la sustancia se caracteriza por una magnitud denominada calor específico de la sustancia.

El calor específico de la sustancia se representa con la letra C y se define como la cantidad de calor requerida por la unidad de masa de una sustancia para variar su temperatura en 1 °C. El calor específico (C) se expresa en unidades de energía [joule (J), kilocaloría (kcal), caloría (cal), etc.)] por unidades de masa [(gramo (g), kilogramo (kg), libra (lb), etc.] y temperatura [grado centígrado (°C)].

La contaminación es cualquier sustancia o forma de energía que puede provocar algún daño o desequilibrio (irreversible o no) en un ecosistema, en el medio físico o en un ser vivo. Es siempre una alteración negativa del estado natural del medio ambiente, y por tanto, se genera como consecuencia de la actividad humana.

Para que exista contaminación, la sustancia contaminante deberá estar en cantidad relativa suficiente como para provocar ese desequilibrio. Esta cantidad relativa puede expresarse como la masa de la sustancia introducida en relación con la masa o el volumen del medio receptor de la misma. Este cociente recibe el nombre de concentración.

Los agentes contaminantes tienen relación con el crecimiento de la población y el consumo (combustibles fósiles, la generación de basura, desechos industriales, etc.), ya que, al aumentar estos, la contaminación que ocasionan es mayor.

Por su consistencia, los contaminantes se clasifican en sólidos, líquidos y gaseosos. Se descartan los generados por procesos naturales, ya que, por definición, no contaminan.

• Los agentes sólidos están constituidos por la basura en sus diversas presentaciones. Provocan contaminación del suelo, del aire y del agua. Del suelo porque produce microorganismos y animales dañinos; del aire porque produce mal olor y gases tóxicos, y del agua porque la ensucia y no puede utilizarse.
• Los agentes líquidos incluyen las aguas negras, los desechos industriales, los derrames de combustibles derivados del petróleo, los cuales dañan básicamente el agua de ríos, lagos, mares y océanos, y con ello provocan la muerte de diversas especies.
• Los agentes gaseosos incluyen la combustión del petróleo (óxido de nitrógeno y azufre) y la quema de combustibles como la gasolina (que libera monóxido de carbono), la basura y los desechos de plantas y animales.

Todos los agentes contaminantes provienen de una fuente determinada y pueden provocar enfermedades respiratorias y digestivas. Es necesario que la sociedad humana tome conciencia del problema.

Semana16 martes SESIÓN 46	Fenómenos térmicos y contaminación.
contenido temático	Fenómenos térmicos y contaminación.

Aprendizajes esperados del grupo	Conceptuales: ·         Fuentes de energía contaminantes Procedimentales: ·          Reconoce el impacto de la energía no aprovechable como fuente de contaminación. ·         Indagación bibliográfica acerca del tema. Actitudinales Confianza, cooperación, responsabilidad respeto y tolerancia.
Materiales generales	laboratorio: -          Material: Soporte universal con arillo de hierro, termómetro, vaso de precipitados de 250 ml, caldera, probeta graduada de 10 ml. -          Sustancias: Alcohol etanol, gasolina, petróleo. De proyección: -          Pizarrón, gis, borrador -          Proyector de acetatos De computo: -          PC, y proyector tipo cañón -          Programas:  Gmail, Goolgedocs. Didáctico: -          Resumen escrito en documento electrónico.
Desarrollo del proceso	FASE DE APERTURA El Profesor de acuerdo a su Planeación de clase, solicita a cada equipo contestar las cuestiones: ¿Cuáles fuentes de energía conocen que son contaminantes? ¿Han observado los contaminantes producidos por la combustión de energéticos fósiles? ¿Se aprovecha la energía al cien por ciento, al intercambiarse de un sistema de mayor energía a otro de menor energía? Preguntas ¿En qué consisten las energías no-renovables? ¿En qué consisten las energías renovables? ¿Cuáles son las energías renovables? ¿Cuáles son las energías no renovables? ¿Cuáles son las fuentes de energía más contaminantes? ¿Cuál es el impacto ambiental del uso de la energía? Equipo 3 2 6 1 4 5 Respuesta Son las que se utilizan para el funcionamiento de ciertos organismos  y si se terminan no se pueden generar de nuevo. Las energías renovables son energías limpias que contribuyen a cuidar el medio ambiente. Frente a los efectos contaminantes y el agotamiento de los combustibles fósiles, las energías renovables son ya una alternativa.  Es la energía que se obtiene de fuentes naturales  virtualmente inagotables, ya sea por la imnensa cantidad de energía que contienen, o porque son capaces de regenerarse por medios naturales.   Entre las energías renovables se encuentran la eólica, geotérmica, hidroeléctrica, mareomotríz, solar, undimotriz,la biomasa y los biocombustibles.  Es la energía que se obtiene de fuentes naturales  virtualmente inagotables, ya sea por la imnensa cantidad de energía que contienen, o porque son capaces de regenerarse por medios naturales.   Entre las energías renovables se encuentran la eólica, geotérmica, hidroeléctrica, mareomotríz, solar, undimotriz,la biomasa y los biocombustibles Son aquellas que se encuentran de forma limitada en el planeta y cuya velocidad de consumo es mayor que la de su regeneración. Existen varias fuentes de energías no renovables como lo son los combustibles( petróleo, gas) y energía nuclear Petróleo Es el líquido natural inflamable y oleaginoso de color negro y olor característico más ligero que el agua. Al producirse una combustión con él, desprende algunos gases tóxicos CONTAMINANTES, y CO2.Es una energía no renovable. Carbón Combustible sólido de origen vegetal de color negro, que contiene una importante proporción de CARBONO. ES CONTAMINTE. Se subdivide en carbón vegetal y carbón mineral. Es una energía no renovable. Gases clorofluorocarbónicos Grupo de compuestos que componen algunos aerosoles. Su acumulación en la alta atmósfera contribuye a la destrucción de la capa de ozono. Uno de los principales impactos ambientales en el sector energía, es la incidencia de los contaminantes producidos por la combustión de combustibles (fuente). En mayor o menor grado, la extracción, producción, transporte y consumo de energía produce alteraciones medioambientales, afectando también la vida y desarrollo del ser humano. Discutir la presentación de   los resultados que mencionan los alumnos. FASE DE DESARROLLO Actividad experimental: -          Colocar en el caldero 5 ml de combustible. -          Colocar 50 ml de agua en el vaso de precipitados y medir la temperatura inicial. -          Calentar el agua con el primer combustible alcohol, hasta que se consuma y medir la temperatura final. -          Repetir el procedimiento anterior con la gasolina thinner y hexano. Combustible Temperatura inicial del agua oC Temperatura final del agua  oC Alcohol etílico 20 20° 18 20 20 20 49 54° 50 53 40 42° Gasolina 20 20° 18 16 20 20 56 54° 70 65 42 56° Thinner 13 16° 14 19 19 17 48 39° 42 42 39 39 Hexano 13 16° 14 14 19 15° 38 38° 38 40 42 40° Equipo 1 2 3 4 5 6 ¿Cuál combustible aumento más la temperatura del agua? La gasolina La gasolina y el alcohol La gasolina. La gasolina gasolina ¿Cuál combustible genero mayor contaminación? El hexano El Hexano El hexano. El hexano El hexano ¿Cuál fue la característica principal de contaminación? La intensidad del humo fue diferente en cada combustible. El desprendimiento de los átomos de Carbono (cantidad de humo producido) e intensidad del fuego. Que hubiera liberado mayor cantidad de humo negro y que la intensidad del fuego. Que se produjo mucho humo negro y la intensidad de la llama fue muy alta. La intensidad del humo al poner cada preparación. Los alumnos comentaran como han repercutido los efectos contaminantes en su vida cotidiana. FASE DE CIERRE         Al final de las presentaciones se lleva a cabo una discusión extensa, en la clase, de lo  que se aprendió. Para generar una conclusión grupal relativa a la energía más contaminante y relación con la eficiencia. Revisa el trabajo a cada alumno y lo registra en la lista de MOODLE. Actividad Extra clase: Los alumnos: Ø  Elaboraran su informe,  para registrar sus resultados en su Blog. Ø  Indagaran los temas siguientes de acuerdo al cronograma, y los depositaran en su Blog personal en la cual contendrá su información, Ø  Los integrantes de cada equipo, se comunicaran la información indagada y la procesaran en Googledocs,   Analizaran y sintetizaran los resultados, para presentarla al Profesor en la siguiente sesión.
evaluación	El profesor revisara el Informe de la actividad depositado en el Blog personal.     Contenido: Resumen de la indagación bibliográfica. Informe de las actividades en el Aula-laboratorio.

SEMANA 16

http://newton.cnice.mec.es/materiales_didacticos/calor/aulacalor.pdf

25, 27, 28-11-2014