Contaminaciòn del agua.

A modo de cierre:
Armar una conclusiòn sobre los dos videos vistos.
La conclusiòn debe ser personal e individual-

Energìa y Contaminaciòn

Contaminantes del Agua

Cuidemos el agua        

Potenciales contaminantes del agua 

El efecto de un constituyente del agua sobre el uso que se desea hacer de ella depende de su concentración. Si la sustancia está muy diluida, posiblemente no presentará problemas en el uso del agua para cierto propósito; pero al  aumentar la concentración, la calidad puede verse impactada
negativamente para algunos usos benéficos e incluso transformarse en inservible para cualquier uso deseable.
A menudo, una sustancia no contamina el agua directamente por su sola presencia, en la medida que su concentración sea inferior a la que provoca problemas de calidad. Algunos autores opinan que loconveniente es considerar cada constituyente del agua como “sospechoso” hasta que se pueda conocer si su concentración se halla por encima o por debajo de un nivel que cause un problema importante de calidad que limite algún uso benéfico. Es entonces preferible referirse a esos constituyentes como “contaminantes potenciales”, es decir, que tienen el potencial para causar problemas de calidad de agua pero que no necesariamente lo hacen siempre.
Los potenciales contaminantes se dividen en ocho categorías:

Agentes infecciosos y tóxicos:
Los primeros agentes se identificaron hace un siglo atrás, eran bacterias capaces de causar “enfermedades hídricas”, como fiebre tifoidea, cólera, fiebre paratifoidea y disentería, responsables de epidemias masivas. A pesar del avance del conocimiento sobre su control, algunas permanecen siendo endémicas en muchos
países menos desarrollados.
Suelen dividirse en dos categorías a las enfermedades hídricas: como vehículo directo de transmisión (por ejemplo, cólera, fiebre tifoidea, disentería y demás) y como vehículo indirecto o hábitat de vectores (por ejemplo, la malaria, la fiebre amarilla, el dengue y otras).
 Los países desarrollados se preocupan por los problemas causados sobre la salud por sustancias tóxicas, como el arsénico, el plomo, el mercurio, y una gran variedad de sustancias químicas orgánicas, que  causan tanto efectos de corto término como crónicos, por su acumulación en largos períodos, y también la influencia genética en futuras generaciones.

Sustancias que demandan oxígeno:  Muchos microorganismos que habitan los cursos de agua usan sustancias químicas como fuente de energía y como  compuestos para su crecimiento.
Durante los procesos metabólicos de esas transformaciones se produce la ruptura de sustancias orgánicas para formar compuestos más simples, para lo cual se utiliza oxígeno disuelto en el agua, el cual puede  disminuir en el cauce.
Los lagos o ríos soportan un déficit de oxígeno sin mayores problemas, para los organismos que dependan de él para susupervivencia. El problema se agudiza cuando el oxígeno disuelto en el agua se usa muy rápidamente, disminuyendo su concentración, por ejemplo: si se ubica por debajo de los 3 a 5 mg/l, impacta adversamente en el metabolismo de los peces.
Si ingresan en un curso de agua grandes cantidades de materiales que consumen oxígeno, puede llevar a su
eliminación casi total, provocando la muerte de los peces. Esa ausencia permite que prosperen microorganismos que producen subproductos que provocan olores desagradables en el agua y alrededores.

Sustancias químicas orgánicas persistentes:  son las que no se descomponen fácilmente por acción biológica,
persistiendo durante mucho tiempo, acumulándose indefinidamente, hasta alcanzar concentraciones
problemáticas en el agua o en los organismos acuáticos.
El incremento de sustancias orgánicas sintéticas, producidas sobre todo en los países industrializados, ha provocado alarma entre los ambientalistas. En esta categoría se incluyen pesticidas resistentes al ataque bioquímico, que por su persistencia pueden  causar efectos agudos o crónicos sobre la salud debido a que son fuertemente absorbidos por el material de la célula. Si se acumulan en microorganismos en concentraciones varias veces mayores que en el agua, al ser éstos consumidos por otros que se encuentran en niveles superiores en la cadena alimentaria, se manifiesta la repetición de este proceso que incrementa las concentraciones en cada paso y, finalmente, pueden resultar en acumulaciones de cientos o aun miles de veces mayores que en el agua. Un ejemplo típico es el DDT  (Dicloro Difenil Tricloroetano), que
contribuyó en la reducción de la malaria y de otras enfermedades relacionadas al mosquito en países poco
desarrollados, y en el control de pestes que podían destruir cultivos, pero presentó problemas toxicológicos importantes por su acumulación en los tejidos de los peces.

Nutrientes de los organismos vegetales:  El crecimiento biológico de las plantas requiere de condiciones ambientales  favorables, incluyendo las sustancias requeridas para fabricar  nuevas células.
Los elementos necesarios incluyen el carbono, el oxígeno, el  hidrógeno, el nitrógeno, el fósforo, el azufre y otros que deben  estar presentes en cantidades mínimas. El crecimiento puede  continuar solamente, en la medida en que todos aquellos  constituyentes esenciales, estén disponibles para los  organismos. Si uno de ellos desaparece del sistema biológico,  el crecimiento cesa y puede retomar sólo cuando la provisión  de aquél sea suplementada. En esta situación, la sustancia  que restringe el crecimiento es llamada “nutriente limitante”.
 Por ejemplo, el progreso de muchas especies de algas se ve  limitado por bajas concentraciones de fósforo en el agua,  cuando se lo adiciona al cuerpo de agua (por ejemplo, a través  de descargas de aguas residuales), esa restricción  desaparece, permitiendo el progreso de las algas.

Sustancias causantes de problemas específicos:  Esta  categoría de contaminantes potenciales incluye una gran  variedad de sustancias orgánicas e inorgánicas, que pueden  tener efectos indeseables sobre los usos del agua.
Algunos causan problemas de tipo estético, con relación a la  provisión de agua para consumo humano, por ejemplo, el fenol  reacciona con el cloro usado en la desinfección del agua y  produce clorofenoles, que causan olores y sabores  desagradables. En otros casos, hay sustancias que se  acumulan en la carne de los peces y producen olores y  sabores desagradables, que impiden su comercialización.
El arsénico, usualmente presente en el agua subterránea, en ciertas concentraciones puede resultar tóxico para el ser  humano y para la vida acuática. Los nitratos pueden ser   tóxicos para los bebés.

Materia suspendida: Puede causar efectos indeseables sobre  la calidad del agua; los limos finos o ciertos precipitados  químicos aumentan la turbidez, haciendo al agua menos  atractiva para ciertos usos e interfieren en la penetración de la  luz solar provocando un impacto sobre los organismos  acuáticos que dependen de ésta para su supervivencia. Esto  puede tener una profunda influencia sobre el balance  ecológico de un curso de agua.
Si la materia suspendida es más ligera que el agua, puede  flotar y formar espumas de aspecto desagradable, o interferir  con el pasaje de luz y oxígeno a través de su superficie, y si la  materia suspendida es más pesada precipita en el fondo  originando depósitos llamados “bancos”, que pueden obstruir  canales de navegación (caso de los ríos Paraná y de la Plata),   de allí la necesidad de dragarlos. Cuando baja el nivel del  agua, la materia orgánica presente en los bancos se  descompone por acción atmosférica, generando olores  desagradables.

Sustancias radiactivas:  Este problema causa  gran  preocupación cuando  la presencia  de material radiactivo en  agua destinada al consumo humano, presenta valores  próximos o superiores a los límites especificados por la  normativa para este caso, pero es raro que ello ocurra por los
controles que se realizan en la disposición final de los residuos  radiactivos.
La mayor preocupación se centra en la acumulación de sustancias radioactivas en las cadenas alimentarias. Esto puede causar niveles de radiactividad problemáticos para la  vida acuática aunque, su nivel en el agua pueda ser lo suficientemente bajo como para ser aceptable para otros usos.

Calor: Las mayores descargas de calor provienen del  enfriamiento en grandes industrias, especialmente las plantas de generación de energía eléctrica. En muchos casos, ese calor es descargado en las aguas receptoras.
El aumento de temperatura en las aguas receptoras limita su uso en los sistemas de enfriamiento. En las plantas de potabilización dificulta los procesos de eliminación de sabores y olores desagradables.





El agua en La Pampa
En nuestra provincia el agua para consumo es un bien escaso. Entre los problemas  de contaminación se destacan los asociados a la presencia en el agua subterránea  de elementos químicos, como arsénico y flúor, que en concentraciones elevadas  son nocivos para la salud. Esta problemática tiene causas naturales y es frecuente  en los suelos de una amplia superficie de nuestro país. Las causas asociadas a la  presencia humana, son menos significativas y puntuales, ya que afectan espacios  reducidos, por ejemplo, en algunos cuerpos de agua (lagunas) próximos a ciudades  se observa la  eutrofización y la contaminación con agroquímicos.
Nuestro principal recurso hídrico superficial es el río Colorado, en la década de los  noventa fue afectado por frecuentes contaminaciones con hidrocarburos, a partir de  una enérgica política del Estado provincial, que dotó de las herramientas técnicas y  legales a los organismos de control (Subsecretaría de Ecología, Subsecretaría de Minería y Combustibles, etc.)

El caso del río Atuel 

El río Atuel es compartido por las provincias de Mendoza y La  Pampa.  En lengua mapudungún “Atuel” significa "lamento".   Atraviesa distintos ambientes geográficos, nace en la cordillera de los Andes a 3.500 msnm y es alimentado por una serie de  lenguas de glaciares, que conforman un frente de 60 km de
longitud,  como el "Glaciar de las Lágrimas", siendo la cumbre  más alta del cordón principal, el Sosneado de 5.160 msnm; en  su tramo final forma grandes humedales.
En la década del 40, Mendoza comienza a poner en  funcionamiento la represa del  Complejo Hidroeléctrico “Los  Nihuiles”, que produjo una modificación total del régimen del  río Atuel. Esto perjudicó a las provincias de aguas abajo, que  sufrieron la interrupción de las escorrentías, con lo que  se  inició un proceso de degradación ambiental que convirtió áreas  de una diversidad biológica enorme - algunas especies que ya  no están son el carpincho, el yaguareté y el aguara guazú- en  zonas invadidas por medanales y fachinal, tornándose los  antiguos bañados en salitrales.
Es decir, que en pocos menos de medio siglo se "construyó" un desierto sobre lo que antes fuera una región riquísima en  productos ecológicos y con una economía promisoria.
En el año 1973 y luego de muchos reclamos, la Nación a  través de Agua y Energía reconoce que La Pampa tiene  derecho a cobrar regalías por la hidroelectricidad generada por
la utilización del agua del Río Atuel.
Nuestra provincia continuó reclamando que se cumpliera con  disposiciones de organismos nacionales que establecían las  sueltas anuales. Pero Mendoza al incrementar la cantidad de  hectáreas habilitadas bajo riego, no cumplió con esta  obligación, sometiéndonos a prolongadas secas y sorpresivas  inundaciones provocadas en épocas de grandes nevadas en la  cordillera porque los deshielos traían agua en abundancia, que  sobrepasaba las necesidades normales.
Es por eso, que un gobierno pampeano decide recurrir a la  Corte Suprema de Justicia de la Nación. Ésta se expidió en el  año 1987, diez años después de entablada la demanda y en  su fallo dejó establecido que el Atuel es un río interprovincial y  no provincial. Pero no tomó en cuenta el daño ambiental  producido hasta la fecha por el corte del río, ni el que producirá  a las generaciones futuras.
Este fallo no fue operativo, ya que estableció que las  provincias debían ponerse de acuerdo para los usos que  excedieran la necesidad de agua para las hectáreas que ya  estaban bajo riego en Mendoza, que no fue cumplido por la  vecina provincia.
La presidenta de la Nación se reunió con los gobernadores de  La Pampa y Mendoza para firmar un acuerdo, que debía ser  aprobado por ambas Legislaturas, con la finalidad de realizar  obras de arte en el territorio mendocino destinadas a recuperar  caudales evitando las filtraciones y las pérdidas de agua. Esos
nuevos caudales se repartirían por partes iguales entre  Mendoza y La Pampa. La Cámara de Diputados de La Pampa  lo aprobó en diciembre del año 2010. El problema es que en  Mendoza ese convenio no logra consenso para ser aceptado  por su legislatura y nada indica que se alcance en un plazo  prudencial.

Medio Ambiente y su contaminaciòn.

La contaminación del ambiente es un tema de vital importancia para la humanidad, todos debemos aportar un granito de arena para detenerla.

Las actividades que diariamente realizan los seres humanos originan desechos que son depositados al ambiente (suelo, aire, agua), provocando, en muchos casos, daños.

¿Qué es la contaminación ambiental?

Es la presencia en el ambiente de cualquier agente (físico, químico o biológico) que lo haga menos favorable al desarrollo de los seres vivos.

Los contaminantes pueden estar en estado: sólido, líquido y gaseoso y son biodegradables y no biodegradables.

La basura

Es producto de las acciones humanas, como son las actividades domesticas, industriales, agrícolas. Es difícil disponer de la basura adecuadamente, tornándose en muchos casos, en un problema para el ambiente.

Los desechos sólidos constituyen en nuestras ciudades un grave problema para su deposición. Una parte de los residuos sólidos industriales pueden ser inflamables, corrosivos y tóxicos, con riesgo para la salud de las personas.

Contaminación del suelo

Esta se produce por el rompimiento de tanques de almacenamiento subterráneo, aplicación de pesticidas, filtraciones de rellenos sanitarios o por la acumulación directa de productos industriales. Al acumularse las sustancias dañinas producen repercusiones negativas en el suelo.

Entre los químicos más comunes que causan daños al suelo están los derivados de petroleo, pesticidas y otros metales pesados (ejemplo plomo).

La presencia de sustancias tóxicas en el suelo, como los insecticidas, herbicidas y otros compuestos químicos, así como residuos de actividades domesticas e industriales, provocan altos niveles de contaminación del suelo ocasionado alteraciones ecológicas de importancia.

Dependiendo de la ubicación del terreno, las prácticas agrícolas y el manejo que se da al suelo pueden empobrecerse. El empobrecimiento del suelo puede producirse por erosión o por agotamiento.

La erosiòn es el deterioro del suelo como consecuencia del arrastre de sus materiales por las aguas y los vientos; y el agotamiento es la disminución de las propiedades nutritivas del suelo por el cultivo intensivo.

Mientras más aumenta la cantidad de contaminante, van desapareciendo las especies animales y vegetales existentes transformándolo en un terreno estéril.

Recuperar los suelos es un proceso largo y costoso, en este proceso se utilizan procedimientos biológicos mediante los que se introducen bacterias que degradan los productos tóxicos; aunque lo mejor es mantener los suelos libres de contaminantes.

Entre las medidas para evitar el deterioro de los suelos están las siguientes:
Rotación de cultivos para reponer las sustancias minerales.
Uso de fertilizantes orgánicos
Reforestación

Contaminación del aire

La contaminación atmosférica o del aire es la presencia en la atmósfera de sustancias en una cantidad que implique molestias o riesgo para la salud de las personas y de los demás seres vivos, así como que puedan atacar a distintos materiales, reducir la visibilidad o producir olores desagradables.

El nombre de la contaminación atmosférica se aplica por lo general a las alteraciones que tienen efectos dañinos en los seres vivos y los elementos materiales, y no a otras alteraciones inofensivas.

Los procesos industriales que implican combustiòn, tanto en industrias como en automóviles y calefacciones residenciales, que generan dióxido y monóxido de carbono, óxidos de nitrógeno y azufre, entre otros, son los primeros mecanismos de contaminación atmosférica.

El oxigeno que se encuentra en la atmósfera es indispensable para la respiración de los seres vivos, ya mediante este obtienen la energía necesaria para realizar sus funciones vitales. Si el aire está contaminado se afecta el funcionamiento de los organismos.

Los combustibles fósiles quemados por las fabricas y vehículos, la quema de basura, la descomposición de sustancias cloacales y basureros generan gases que son liberados al ambiente.

En muchos casos estos gases son tóxicos y provocan tos, irritaciones de la piel, lágrimas, trastornos respiratorios, dificultad para el transporte de oxígeno en la sangre, entre otros males.

La lluvia ácida

Se produce por la humedad en el aire combina con los óxidos de nitrógeno y el dióxido de azufre emitidos por fábricas, centrales eléctricas y vehículos que queman carbón o productos derivados del petróleo.

Al mezclarse el vapor de agua con estos gases forman ácido sulfúrico y ácidos nítricos. Finalmente, estas sustancias químicas caen a la tierra acompañando a las precipitaciones, constituyendo la lluvia àcida.
Esta lluvia causa un gran deterioro en el medio ambiente: al caer sobre mares, ríos y lagos las sustancias toxicas impiden la vida de muchos organismos acuáticos. Al caer al suelo impiden el crecimiento de las plantas, ya que eliminan gran parte de los minerales del suelo que estas necesitan.

Contaminación por calor

El calor producido por hornos mal ubicados, por la actividad industrial, el transporte, las quemas forestales y, en general, todo proceso de combustión, ocasiona problemas ambientales debido al incremento de la temperatura.

Es de notar que la temperatura en las ciudades es 3 ó 4° C superior a la del campo. Este fenómeno, conocido con el nombre de "isla de calor", es provocado principalmente por el dióxido de carbono producido en las combustiones citadas anteriormente, el cual se acumula en las capas inferiores de la atmósfera, más cercanas a la superficie del suelo.

Estas capas reciben la radiación solar reflejada por las edificaciones, calles, etc., y la devuelven de nuevo a la tierra; este fenómeno se repite varias veces.

Una de las formas de mitigar el calor en las ciudades es la ubicación de árboles en las avenidas, y la creación de áreas verdes, las cuales, además, tienden a disminuir el nivel de ruido en las ciudades.

Los fenómenos de la contaminación son tan variados como sus efectos sobre la salud y el bienestar del hombre, lo cual debe tenerse en cuenta al planificar el desarrollo de la sociedad.

Contaminación por ruidos

Debido al desarrollo de la civilización industrial y urbana, el ruido, que se define como un sonido inarticulado y confuso más o menos fuerte, ha tomado gran importancia.

Este está incluido dentro de los elementos contaminantes que influyen desfavorablemente en el medio ambiente y, en algunos casos, resulta nocivo para la salud del hombre.

Es un elemento común en zonas donde existen altas concentraciones de población que generan un denso tráfico automotor; también en terminales aéreas y de ferrocarriles, en zonas de alta industrialización, en conglomeraciones, etc.

Las afecciones causadas al hombre por el ruido excesivo pueden ser de orden fisiológico o psicofisiológico, e inciden cada día más, sobre todo en los obreros industriales.

Entre los efectos físicos que pueden producir el ruido se encuentran la fatiga auditiva y los traumatismos acústicos, entre otros. A largo plazo puede provocar la alteración del ritmo cardíaco y de la tensión arterial, y hasta trastornos de orden psíquico.

Los niveles de ruido se miden en unidades llamadas decibeles (dB), y en algunos países se han dictado regulaciones para establecer límites permisibles al respecto.

La intensidad de los ruidos fluctúa en una escala entre 0 y 160 decibeles; el nivel perjudicial para el oído humano se encuentra alrededor de los 90 decibeles. 

Contaminación del agua

La contaminación del agua es la acción o efecto de introducir algún material o inducir condiciones sobre el agua de modo directo o indirecto que implique una alteración perjudicial de su calidad.

La contaminación biológica del agua

Consiste en la presencia de microorganismos como bacterias y protozoos, los que causan enfermedades. En el país es muy común la presencia de ameba en el agua.

Este tipo de contaminación se produce cuando son echados en ríos y otras fuentes de agua usadas por las comunidades, desechos cloacales, sin tratar, animales muertos y basuras procedentes de hogares.

El agua también es contaminada por sustancias químicas que llegan a ellas procedentes de actividades agrícolas como son los fertilizantes químicos, plaguicidas y herbicidas cuando los residuos son arrastrados por las lluvias a las fuentes de agua pueden envenenar las especies que viven en el agua, lo que pueden llegar a los humanos consumir los esos peces.

Las fuentes de agua también son contaminadas por el depósito de desechos plásticos en mares y océanos, los que en algunos casos son comidos por peces, tortugas, ballenas, que al no poder digerirlos pueden ocasionarles la muerte.

Las aguas de los ríos, arroyos, lagos, etc. pueden ser contaminadas por aguas residuales procedentes de viviendas, industrias, derrame de petróleo que contienen sustancias químicas que además de ser tóxicas, disminuyen el oxigeno en el agua disminuyendo la vida animal y vegetal por falta de oxigeno.

Cuando en las fuentes de agua se vierten sustancias químicas con residuos de detergentes y abonos ricos en fosfatos, se aumentan los nutrientes para las plantas del medio acuático, generando una multiplicación rápida de las plantas dificultando la vida de los animales y estancando el agua, lo que con el tiempo puede provocar la desaparición de la fuente de agua.

Los ríos, lagos y mares recogen, desde tiempos inmemoriales, las basuras producidas por la actividad humana.



El ciclo natural del agua tiene una gran capacidad de purificación. Pero esta misma facilidad de regeneración del agua, y su aparente abundancia, hace que sea el vertedero habitual en el que arrojamos los residuos producidos por nuestras actividades. Pesticidas, desechos químicos, metales pesados, residuos radiactivos, etc., se encuentran, en cantidades mayores o menores, al analizar las aguas de los más remotos lugares del mundo. Muchas aguas están contaminadas hasta el punto de hacerlas peligrosas para la salud humana, y dañinas para la vida.

La degradación de las aguas viene de antiguo y en algunos lugares, como la desembocadura del Nilo, hay niveles altos de contaminación desde hace siglos; pero ha sido en este siglo cuando se ha extendido este problema a ríos y mares de todo el mundo.

Primero fueron los ríos, las zonas portuarias de las grandes ciudades y las zonas industriales las que se convirtieron en sucias cloacas, cargadas de productos químicos, espumas y toda clase de contaminantes. Con la industrialización y el desarrollo económico este problema se ha ido trasladando a los países en vías de desarrollo, a la vez que en los países desarrollados se producían importante mejoras.

Conservación y degradación de energía

Conservación y degradación de la energía.

Principio de conservación de la energía.

La energía ni se crea ni se destruye, solo se transforma. Por tanto, la energía total del universo se mantiene constante.

Degradación de la energía y el problema energético

El principio de conservación de la energía dice que toda la energía que intercambia un sistema se transforma en otras formas sin variar su valor.

Este principio no pone restricción sobre el sentido en el que ocurren los procesos físicos, pero una simple observación de los fenómenos muestra que se producen espontáneamente en un sentido determinado y no en el opuesto.

Algunos ejemplos:

-Cuando se ponen en contacto dos cuerpo de diferente temperatura el de mayor temperatura cede energía al de menos temperatura, pero nunca al revés.

-Si frotamos un papel de lija con un trozo de madera, aumenta su temperatura; la energía mecánica se ha invertido en calentar el papel.

La energía transferida mediante calor no puede transformarse íntegramente en otras formas de energía.

Si no existiesen pérdidas caloríficas, se podría construir una máquina que funcionara sin consumir energía, es decir, un móvil perpetuo.

Degradación de la energía.

Aunque en cualquier proceso la cantidad de energía se conserva, no se conserva su ''calidad'', porque tiende a transformarse en formas de energía menos útiles.

En las transformaciones energéticas, una parte de la energía inicial se disipa caloríficamente y no puede ser íntegramente convertida de nuevo en la forma que tenía la energía inicial. Esta energía transferida como calor es el resultado final de toda transformación energética.

La energía se conserva en los cambios, pero tiende a transformarse en formas de energía menos aprovechables.

Cualquier tipo de energía puede transformarse íntegramente en calor; pero, éste no puede transformarse íntegramente en otro tipo de energía. Se dice, entonces, que el calor es una forma degradada de energía. Son ejemplos:

·         La energía eléctrica, al pasar por una resistencia.

·         La energía química, en la combustión de algunas sustancias.

·         La energía mecánica, por choque o rozamiento.

Rendimiento energético.

En una transformación energética, la energía suministrada, es igual a la suma de la energía útil, o aprovechable, más la energía disipada caloríficamente.

Se denomina rendimiento energético, r, al cociente entre la energía útil y la energía suministrada. Se expresa en porcentaje.

R= Energía útil    x 100

     Energía Total

Energía-Fuerza y Trabajo

Energía, fuerza y trabajo

Energía humana y animal.

Energía, fuerza y trabajo son conceptos muy relacionados, aunque son distintos entre sí.

Básicamente, la energía está presente en todos los cuerpos (si el cuerpo está en reposo posee energía potencial y si está en movimiento la energía potencial se ha trasformado en energía cinética).

La fuerza es una acción que solo se puede expresar (ver sus resultados) cuando hay interacción entre dos cuerpos.
La Fuerza podrá ser por contacto (hay contacto entre los dos cuerpos) o a distancia (no existe contacto).Ej.  Imán
Fuerza aplicada de un cuerpo al otro transforma la energía potencial en cinética.

El resultado de esta aplicación de fuerza para transformar la energía se denomina trabajo.

Clarifiquemos un poco.

Respecto a la energía:

La energía es una propiedad o atributo de todo cuerpo o sistema material en virtud de la cual éstos pueden transformarse modificando su situación o estado, así como actuar sobre otros originando en ellos procesos de transformación. Sin energía, ningún proceso físico, químico o biológico sería posible. Dicho en otros términos, todos los cambios materiales están asociados con una cierta cantidad de energía que se pone en juego, se cede o se recibe.

La fuerza al patear el balón lo desvía de su trayectoria.

Conceptualmente, energía es la capacidad para realizar un trabajo o para transferir calor; la energía a su vez se presenta como energía calórica, energía mecánica, energía química, energía eléctrica y energía radiante; estos tipos de energía pueden ser además potencial o cinética. La energía potencial es la que posee una sustancia debido a su posición espacial o composición química y la energía cinética es la que posee una sustancia debido a su movimiento.

Respecto a la fuerza:

De modo natural, todos los cuerpos ejercen interacciones entre sí. Al hacerlo, producen efectos que pueden cambiar la forma de algunos o pueden moverlos o detenerlos.

La mgnitud de estas interacciones se puede medir utilizando el concepto de fuerza, la cual podemos definir así:

“Fuerza es la interacción entre dos cuerpos, que produce cambios ya sea en la forma o en el estado (reposo o movimiento) de ellos.”

De forma simple: el trabajo es el resultado de la aplicación de una fuerza.

Las leyes que rigen el comportamiento de las fuerzas las enuncióNewton y hoy se conocen como Las tres leyes de Newton y conforman los Principios de la Dinámica.

Respecto al trabajo:

En el lenguaje cotidiano, la palabra “trabajo” se asocia a todo aquello que suponga un esfuerzo físico o mental, y que por tanto produce cansancio.

En física se produce trabajo sólo si existe una fuerza que al actuar sobre un cuerpo da lugar a su desplazamiento.

Entonces, se llama trabajo al resultado o efecto producido luego de aplicar  una fuerza para hacer que algo se desplace en la dirección de esa fuerza.

Energía Actividades

Actividades para resolver:

Mediante el siguiente enlace se puede comprender el concepto de energía y sus formas. Con esta información, resuelvan el siguiente cuestionario y luego elaboren un informe con las respuestas utilizando un procesador de texto de sus equipos portátiles.

a) Definan el término energía.

b) Expliquen cuál es la principal fuente de energía de la Tierra.

c) Existe una clasificación que divide en dos grandes grupos a los diferentes tipos de energía. Comenten cuáles son y qué significado tiene cada uno.

d) La energía, tal como se la encuentra en la naturaleza, debe ser transformada para se utilizada. Expliquen cómo y por qué.

e) ¿Cuál es la importante transformación de energía que realizan las plantas?

f) ¿Qué tipo de transformación de energía es la que genera fuego?

g) Expliquen de dónde proviene la energía eléctrica.

h) ¿Cómo utiliza la energía eléctrica en su cuerpo el ser humano?

i) Comenten las diferentes maneras en que el ser humano genera energía eléctrica para el uso cotidiano.

j) Se dice que la electricidad es una fuente de energía eléctrica secundaria. Expliquen el significado de esa frase.

k) ¿Cómo se utiliza la energía cinética para producir electricidad? Den ejemplos.

l) La caída del agua debido a la fuerza de gravedad también es otra forma de generar electricidad. Expliquen cómo funciona y den ejemplos.

m) Expliquen qué es la energía eólica y den ejemplos de sus aplicaciones.

n) La luz solar se utiliza como fuente de energía. Expliquen cómo se puede realizar esto.

ñ) El calor producido por la Tierra es una excelente fuente de energía. ¿Cómo se llama a esta forma de energía?

o) La denominación de “energías limpias” es un concepto cada vez más utilizado, ¿qué significado tiene?

p) Bajo el concepto de “energías limpias o sucias”, ¿cuáles consideran que predominan en la actualidad?

q) El petróleo, el gas natural y el carbón, son…

- ¿energías renovables o no renovables?

- ¿energías limpias o sucias?

- ¿energías muy usadas en la actualidad o no?

r) Las energías provenientes de los fósiles (petróleo, gas natural y carbón), generan un problema importante en el ambiente que preocupa a los científicos, ¿a qué problema se está haciendo referencia? Propongan un listado de soluciones para este problema.

Energía

ENERGÍA.- 

Todos los cambios físicos y química están acompañados de energía. Ejemplos: Para un cambio de estado la sustancia debe absorber o liberar energía, tu cuerpo necesita energía para realizar sus actividades diarias, el automóviles necesitan energía para moverse y funcionar, los aparatos eléctricos necesitan energía para funcionar, etc. En todos los procesos la energía está presente de alguna forma.

Energía.- Es la capacidad para realiza un trabajo o para transferir calor.

Energía potencial.- Es la que posee una sustancia en virtud de su posición o de su composición química.

Energía cinética.- Es la que posee una sustancia en virtud de su movimiento.

Ejemplo: El agua que está en la parte superior de una presa tiene energía potencial debido a la fuerza gravitacional. Cuando se permite que el agua fluya por una turbina, hacia un nivel inferior, la energía potencial se convierte en energía cinética (energía de movimiento). Conforme el agua cae, su energía potencial disminuye y su energía potencial aumenta. La turbina convierte parte de la energía cinética del agua en energía eléctrica. La electricidad así producida se transporta por medio de cables hasta los hogares y fábricas, donde se puede transformar en energía lumínica, energía calorífica o energía mecánica.

Así pues, la energía puede manifestarse en diferentes formas y transformarse de una a otra. A continuación se muestra una tabla con diversas formas de energía y su fuente.

tabla con diversas formas de energía y su fuente.

Forma de energía	Fuente
Energía calorífica	Combustión de carbón, madera, petróleo, gas natural, gasolina y otros combustibles.
Energía eléctrica	Plantas hidroeléctricas o termoeléctricas.
Energía química	Reacciones química.
Energía hidráulica	Corrientes de agua.
Energía eólica	Movimiento del aire.
Energía nuclear	Ruptura del núcleo atómica mediante la fisión nuclear.
Biomasa	Cultivar plantas y quemarlas para producir energía.
Energía lunar	Potencia de las mareas
Energía geotérmica	Fuerzas gravitaciones y radiactividad natural en el interior de la tierra (géiseres y volcanes).
Energía radiante	Onda electromagnéticas (ondas de radio, rayos luminosos, etc.)

Energía Hidroeléctrica

Las diferentes formas de energía tienen ventajas y desventajas que deben sera analizadas. Por ejemplo, la construcción de plantas para la utilización de la energía lunar destruiría bahías o costas apreciadas por su belleza natural.
Es cierto que el mundo enfrenta un problemas de recursos energéticos. La decisión debe ser tomada por personas bien informada que analicen los pro y los contra de las diversas alternativas que existen para obtener energía.

Ley de la conservación de la energía:

Todos los cambios físicos y químicos involucran energía, pero esta energía no se crea ni se destruye, solo se transforma.

Unidades de la energía.-

CALORÍA.- Es la unidad estándar de la energía calórica (energía transferida de una sustancia a otra cuando hay una diferencia de temperatura entre ellas).
JOULE.- Es la unidad estándar para la medición de la energía calórica en el Sistema Internacional de unidades.

1 cal = 4.184 Joules

La Energía tiene ciertas características.

Almacenarse: Se puede guardar.

Transportarse: Se puede llevar de un lugar a otro

Transformarse: Se convierte en otra forma de energía

Transferirse: Pasa de un cuerpo a otro

Conservarse: (no se gasta)

Todo es ENERGIA. Hasta la misma MATERIA se puede transformar en ENERGIA.

La cuestión primordial es disponer de ENERGIA a toda costa. Y aquí empiezan los problemas.

¿Son inagotables las fuentes de energía que dispone el hombre? 

Sabemos que hoy estamos frente a un grave problema: el derroche energético.

Sin embargo, el ser humano tiene ante sí el desafío de resolver éste problema, que pareciera comprometer su futuro. Un futuro que es hoy. Un hoy con fuentes de energía renovables y limpias…. 

Ejemplos:

•  El motor de un auto si tiene nafta puede realizar un trabajo o actividad, que será que el auto se mueva o ande. Si no tiene nafta, el motor no puede trabajar. Por lo tanto la nafta contiene energía.

•  Una plancha desenchufada no puede realizar su trabajo de planchado pues no tiene energía, necesita que se la conecte a un enchufe y recibir energía para poder realizar su trabajo.

•   Un deportista que no se alimenta bien no puede realizar correctamente su actividad física ya que no tiene energía. Necesita incorporar una buena cantidad de ciertos alimentos para que éstos le aporten su energía y así poder desarrollar su trabajo.

Así como vimos que la MATERIA puede presentarse de diferentes maneras o tipos a los que denominamos MATERIALES, “su compañera” la ENERGIA también tiene distintas formas o tipos.

Veremos ahora algunos de esos tipos o formas de ENERGIA y de donde provienen tales formas energéticas

·       Energía química: es la que poseen los alimentos, los medicamentos, los combustibles, los vegetales, etc. y que produce transformaciones que implican reacciones químicas.

·       Energía calórica: es aquella que produce una elevación en la temperatura de los cuerpos.

·       Energía eléctrica: es la producida por ciertos generadores (pilas, centrales eléctricas, baterías) y por la cual las cargas eléctricas circulan a través de diferentes conductores (cables).

·       Energía sonora: es la producida por ciertos cuerpos al vibrar.

·       Energía nuclear o atómica: es la que está contenida en los núcleos de los átomos y que se aprovecha en las centrales nucleares.

·       Energía cinética: es la que poseen todos  los cuerpos que están en movimiento.

·       Energía potencial. es la que poseen aquellos cuerpos que están en reposo pero ubicados a cierta altura con respecto al suelo.

·       Energía lumínica: es la producida por alguna fuente luminosa (Sol, lámparas, velas, etc.)

·       Energía eólica: es la producida por el movimiento del aire.

·       Energía maremotriz: se origina a partir del movimiento de las aguas del mar (mareas).

·       Energía geotérmica: es un tipo de energía térmica que se origina a partir del calor proveniente del centro de la Tierra.

Ya hemos visto y podido comprobar que la ENERGÍA presenta distintas formas y que además la ENERGÍA sufre o experimenta constantemente TRANSFORMACIONES.

También se hace evidente en todas las situaciones analizadas que siempre donde está la ENERGÍA está su compañera la MATERIA.

Los diferentes tipos de energía pueden sufrir transformaciones, es decir una forma de energía puede transformarse en otra forma diferente y es allí donde se pone de manifiesto la energía y donde el hombre puede aprovecharla en su beneficio.

Toda transformación energética  está regida por el PRINCIPIO DE CONSERVACIÓN DE LA ENERGÍA cuyo enunciado dice:

Sin embargo cuando se produce una TRANSFORMACIÓN ENERGÉTICA hay una cierta cantidad de ENERGÍA que no es útil para el hombre y que por lo tanto no la puede aprovechar, debido a que esa ENERGÍA se “pierde” en el ambiente en forma de calor.

Dicha energía recibe el nombre de ENERGÍA DISIPADA.

Veamos un ejemplo concreto para que puedas comprender mejor “éste asunto“ de la

ENERGÍA DISIPADA.

•  Cuando encendemos una lámpara, ésta recibe una cierta cantidad de energía eléctrica (energía que ingresa). Esa energía eléctrica se transforma en dos tipos de energía: energía lumínica y  energía calórica. Nosotros aprovechamos la luz, es decir la energía lumínica (energía útil), pero el calor (energía calórica) que despide la lamparilla  no lo aprovechamos,  se “pierde en el aire”. En éste caso el calor sería la energía disipada.

Por lo tanto podemos concluir que en toda TRANSFORMACION ENERGETICA se cumple que:

 Para ir terminando con ésta cuestión de la ENERGÍA, sus formas, sus  transformaciones, su conservación, etc, etc…. Vamos a dedicarnos un  poco a dos formas de energía que tienen gran importancia desde el punto de vista de la BIOLOGIA y de la FISICO-QUIMICA, es decir de las CIENCIAS NATURALES.

¿Cuáles son esas formas de energía que tienen tanto interés para las CIENCIAS NATURALES?…..

Son la ENERGÍA CALÓRICA  y la  ENERGIA QUIMICA.

Veamos entonces algunos aspectos que deberás tener siempre muy en cuenta, con respecto a la primera, la ENERGÍA CALORICA o simplemente CALOR

CALOR es una forma de energía que produce un cambio en la temperatura de los cuerpos.

CALOR y TEMPERATURA están íntimamente relacionados, pero no son lo mismo.

CALOR es una energía que se transmite de un cuerpo a otro, provocando un aumento en la TEMPERATURA del cuerpo que lo recibe y consecuentemente una disminución de la misma en el cuerpo que lo pierde.

CALOR es la energía que produce un aumento en el movimiento de las partículas que constituyen un cuerpo y TEMPERATURA es la medida del movimiento de tales partículas.

CALOR se mide por medio de un instrumento denominado CALORIMETRO y se expresa, generalmente, en unidades llamadas CALORÍAS.

TEMPERATURA se mide mediante un TERMÓMETRO y comúnmente se expresa en

°C (grados centígrados o Celsius). Recordemos que en esta escala el punto de fusión del agua es de 0°C y el de ebullición es de 100 °C.

Existen otras escalas Kelvin y Fahrenheit.

Donde su punto de fusión corresponde a 32 °F y 273 ° K, mientras que el punto de ebullición es de 212 °F y 373 °K 

Cuando se ponen en contacto dos cuerpos que se encuentran a distintas

TEMPERATURAS, el CALOR se transfiere SIEMPRE desde el cuerpo que se está a ¿mayor temperatura hacia cuerpo de menor temperatura. Esta transferencia  continua hasta que ambos cuerpos igualan sus temperaturas, es decir que alcanzan el EQUILIBRIO TÉRMICO.

Le toca el turno ahora a la otra forma de energía: la ENERGÍA QUÍMICA.

Pero antes de indagar sobre algunos aspectos de ésta forma de energía, te pido que vayas a la parte donde abordamos el tema CONSTITUCIÓN DE LOS MATERIALES y analices con atención ………………………………………así podrás entender mejor lo que sigue a continuación.

Los aspectos a destacar sobre la ENERGÍA QUÍMICA son:

LA ENERGÍA QUÍMICA es la que está contenida o almacenada en todos los materiales que nos rodean ya  sean alimentos, combustibles, medicamentos, etc.

LA ENERGÍA QUÍMICA es la que mantiene unidas a los átomos que constituyen a las moléculas de los diferentes materiales.

LA ENERGÍA QUÍMICA  de un material es mayor, cuanto mayor es la cantidad de átomos y por ende de uniones que contiene una molécula de dicho material.

LA ENERGÍA QUÍMICA se manifiesta cuando un material sufre una transformación, es decir cuando las uniones entre sus átomos se rompen o bien cuando se producen uniones nuevas entre átomos, para formar en cualquiera de los dos casos nuevas moléculas. 

Sistema Homogèneo: Sustancia Pura y Soluciòn

    Mezclas : Tipo de materia que está formada por más de un componente diferente, es decir por átomos de diferente tipo, moléculas de diferentes tipos, o mezclas de átomos y moléculas diferentes. Las mezclas pueden ser homogéneas o heterogéneas.
Las Mezclas homogéneas podrán ser Sustancia Puras o Soluciones
Veamos un esquema resumen de todo esto:


 
   
Las soluciones se caracterizaran por conformarse por un soluto y un solvente, este último se encuentra en mayor cantidad.

Sistemas materiales y sus métodos de separaciòn

Sistemas Materiales:

  -  Homogéneo : Cuando todos los elementos que forman una agrupación son iguales (una manada de cebras serán todas iguales). No se diferencian unos de otros. En química cuando una sustancia tiene una composición uniforme.
Dentro de este tipo de sistema material encontramos las soluciones y las sustancias puras.

    - Heterogéneo : Agrupación de elementos desiguales, se pueden diferenciar. En química aquella sustancia en la que se pueden diferenciar las fases o partes que la componen.

   Bien ahora que ya tenemos claro las definiciones pasamos a explicar las mezclas homogéneas y heterogéneas. Lo primero de todo saber que una mezcla es aquella que está formada por varios componentes, que no pierden sus propiedades y características por el hecho de mezclarse.

   - Mezclas homogéneas : Aquellas mezclas que sus componentes no se pueden diferenciar a simple vista. Las mezclas homogéneas de líquidos se conocen con el nombre de disoluciones y están constituidas por un soluto y un disolvente, siendo el primero el que se encuentra en menor proporción y además suele ser el líquido. Por ejemplo, el agua mezclada con sales minerales o con azúcar, el agua es el disolvente y el azúcar el soluto.


    - Mezclas Heterogéneas : Aquellas mezclas en las que sus componentes se pueden diferenciar a simple vista.



   En este dibujo Antonio crea una mezcla heterogénea y Sara una mezcla Homogénea.

   Por ejemplo el chocolate es una mezcla homogénea por que aunque parezca un solo producto por la parte de atrás del envoltorio te habrás fijado que vienen los componentes (leche,cacao, grasa, etc), por lo tanto son varios componentes y no se diferencian unos de otros en la mezcla. ¿Qué tipo de mezcla es? Pues homogénea.

   Una roca que tenga varios componentes, como por ejemplo el gneis y además se distingan a simple vista, será heterogénea.

  

Roca gneis

Las técnicas que se utilizan para separar las mezclas son:

   Tamización: esta puede ser utilizada para la separación de mezclas sólidas, compuestas con granos de diversos tamaños. Lo que se hace es hacer pasar a la mezcla por varios tamices (tabla con agujeros de pequeño tamaño).

   Filtración: esta técnica permite la separación de aquellas mezclas que están compuestas por líquidos y sólidos no solubles, es decir que los sólidos no se disuelven en el líquido. Por ejemplo el azucar se disuelve con el agua, pero si echamos arena esta no se disuelve, es decir no es soluble. Para separar estas mezclas, se utiliza un embudo con un papel de filtro en su interior. Lo que se hace pasar a la mezcla por ellos.

   Separación magnética: esta técnica sólo es útil a la hora de separar sustancias con propiedades magnéticas de aquellas que no las poseen. Para esto, se utilizan imanes que atraen a las sustancias magnéticas y así se logra separarlas de las que no lo son.

   Decantación: Decantar es dejar reposar la mezcla. Esta técnica sirve para la separación de líquidos que tienen diferentes densidades y no son solubles entre sí. En esta técnica se requiere un embudo de decantación que contiene una llave para la regulación del líquido. Una vez decantada la mezcla (dejar en reposo) el elemento más denso irá al fondo y por medio del embudo de decantación, cuando se abre la llave se permite el paso del líquido más denso hacia un recipiente ubicado en la base, quedando el líquido con menor densidad en la parte de arriba del embudo.

Solubilización: es un método que se aplica a un sistema heterogéneo formado por dos fases sólidas, siendo sólo una de ellas soluble en algún solvente. Este método no separa las fases del sistema sino que lo transforma en un sistema con una fase sólida y una líquida, al que se le aplicará un método de separación de fases para este tipo de sistemas materiales. Ej.: arena y sal. Procedimiento: se le agrega al sistema un líquido que disuelva totalmente sólo a una de las fases; transformándose así el sistema formado por dos fases sólidas, en otro formado por una fase sólida y una líquida. Se completa con un método de separación de fases para sistemas formados por sólido y líquido.  

Tría: es un método de separación de fases que se aplica a un sistema heterogéneo formado por dos fases sólidas de distinto tamaño pudiéndose una de ellas ser tomada con la mano o bien con una pinza. Ej.: arena y piedras.

Cristalización: esta permite la separación de un soluto sólido de que se encuentra disuelto en un disolvente. Se calienta la disolución para concentrarla, luego se la filtra y se la coloca en un cristalizador hasta que se evapore el líquido, quedando el sólido en forma de cristal.

   Destilación: es útil para la separación de líquidos que son solubles entre sí. Lo que se hace es hervirlos y, como esto lo hacen a distintas temperaturas de ebullición, se toman sus vapores por un tubo para luego pasarlo al estado líquido nuevamente. Esto es posible gracias a que hierven en distintos tiempos. Por ejemplo imagenemos agua y sal. El agua hierve a 100ºC, si calentamos la mezcla a esa temperatura lo que se evapora será el agua, la sal no se evaporará (tiene temperatura de ebullición más alta). Si recojemos el vapor tenemos el agua separada de la sal.