sábado, 13 de noviembre de 2010

temperatura y calor





Calor y Temperatura
  el infrarrojo y de la astronomía infrarroja por infrarrojo entendemos una medida de calor (o de radiación térmica). En este módulo vamos a introducir los conceptos de calor y temperatura, transferencia de calor y su detección. También vamos a presentar varios ejemplos de qué podemos aprender detectando el calor y midiendo la temperatura, incluyendo enlaces a diferentes actividades para hacer en clase.

Qué es el Calor y Cómo se Produce?

El Universo está hecho de materia y energía. La materia está compuesta de átomos y moléculas (que son grupos de átomos) y la energía hace que los átomos y las moléculas estén en constante movimiento - rotando alrededor de si mismas, vibrando o chocandose unas con otras. El movimiento de los átomos y moléculas crea una forma de energía llamada calor o energía térmica, que está presente en todo tipo de materia. Incluso en los vacios más frío de espacio hay materia que posee calor, muy pequeño pero medible.

La energía puede presentarse de muy diferentes formas y pude cambiar de una a otra. Muchos tipos de energía pueden convertirse en calor. La energía electromagnética (luz), la electrostática (o eléctrica), la mecánica, la química, la nuclear, el sonido y la térmica, pueden calentar una sustancia haciendo que se incremente la velocidad de sus moléculas. Si ponemos energía en un sistema éste se calienta, si quitamos energía se enfría. Por ejemplo, si estamos fríos podríamos ponernos a saltar para entrar en calor.
Estos son algunos algunos ejemplos de los diferentes tipos de energía que pueden convertirse en energía térmica (calor).
(1) La energía mecánica se convierte en energía térmica siempre que botamos una pelota. Cada vez que la pelota rebota en el suelo parte de la energía de su movimiento (energía cinética) se convierte en calor, haciendo que la pelota cada vez rebote menos. 

  
Imagen térmica infrarroja de una pelota de tenis antes (izquierda) y después (derecha) de ser golpeada por la raqueta.
Imagen cortesía de K.-P. Möllmann y M. Vollmer, Universidad de Ciencias Aplicadas, Brandenburg/Germany
(2) La energía térmica puede ser transferida de unos objetos a otros haciendo que se calienten. Cuando calentamos agua en una cazuela, el calor de la estufa hace que las moléculas de la cazuela empiecen a vibrar más deprisa, haciendo que la cazuela se caliente. El calor de la cazuela hace a su vez que las moléculas de agua se muevan más deprisa calentándose. Por lo tanto cuando calentamos algo no estamos más que incrementando la velocidad de sus moléculas.
(3) La energía eléctrica se convierte en energía térmica cuando usamos estufas eléctricas, tostadores o bombillas.
(4) Nuestros cuerpos convierten a energía química de los alimentos que comemos en calor.
(5) La luz del Sol se convierte en calor y hace que la superficie de la Tierra esté caliente.
Existen muchos otros ejemplos. Puedes pensar en algún otro?
Cuanta más energía se mete en un sistema, más activas se ponen sus moléculas. Cuanto más rápidas se mueven las moléculas, más energía térmica o calor producen. La cantidad de calor en una sustancia está determinada por qué tan rápido se mueven sus moléculas, que a su vez depende de cuánta energía tiene el sistema.

Qué es la Temperatura?
Los átomos y moléculas en una sustancia no siempre se mueven a la misma velocidad. Esto significa que hay un rango de energía (energía de movimiento) en las moléculas. En un gas, por ejemplo, las moléculas se mueven en direcciones aleatorias y a diferentes velocidades - algunas se mueven rápido y otras más lentamente.

Dibujo de Doris Daou
La temperatura es una medida del calor o energía térmica de las partículas en una sustancia. Como lo que medimos en sus movimiento medio, la temperatura no depende del número de partículas en un objeto y por lo tanto no depende de su tamaño. Por ejemplo, la temperatura de un cazo de agua hirviendo es la misma que la temperatura de una olla de agua hirviendo, apesar de que la olla sea mucho más grande y tenga millones y millones de moléculas de agua más que el cazo.

Nosotros experimentamos la temperatura todos los días. Cuando hace calor o cuando tenemos fiebre sentimos calor y cuando está nevando sentimos frío. Cuando estamos hirviendo agua, hacemos que la temperatura aumente y cuando estamos haciendo polos o paletas de helado esperamos que la temperatura baje.

 

 En Qué se Diferencian Calor y Temperatura?
Todos sabemos que cuando calentamos un objeto su temperatura aumenta. Amenudo 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.

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



Hay muchas formas de detectar el calor. El método a elegir depende de la fuente de calor; por ejemplo, no es lo mismo detectar el calor del aire, que el del fuego o el de un objeto en el espacio.
Todos sentimos diferentes niveles de calor. Nuestra piel es un buen detector de calor que nos permite interpretar el movimiento molecular medio en un objeto como una sensación de frío o calor. Pero nuestra piel no siempre nos da medidas consistentes del calor.

Para ésto necesitamos instrumentos especiales que pueden medir de forma precisa el calor, como un termómetro. Los termómetros y los otros instrumentos para medir la temperatura se usan para obtener una medida cuantitativa del movimiento medio de las moléculas en la sustancia. Asignan a este movimiento molecular medio un número de grados a los que llamamos temperatura.
Todos nosotros hemos usado termómetros para medir el calor, pero algunas veces necesitamos medirlo en sitios donde no podemos poner un termómetro, como por ejemplo en el espacio, en metales fundidos y en fuegos calientes. En estas situaciones necesitamos instrumentos que nos permitan medir el calor sin tocar la fuente de energía. Estos instrumentos miden la radiación térmica que es emitida por la fuente de calor. Ejemplos de estos tipos son las cámaras y detectores infrarrojos.


Conjunto de detectores infrarrojo para medir el calor procedente de objetos en el espacio.

Termómetro exterior para medir la energía térmica media en el aire.

Cámara térmica infrarroja para tomar imágenes del calor.

En el sistema métrico el calor se mide en unidades llamadas julios, en el sistema británico se mide en Unidades Térmicas Británicas (BTU). El calor también se puede medir en calorias.

La unidad Julio fue nombrada en honor del físico Inglés James Prescott Joule (1818 - 1889), descubridor de que el calor es un tipo de energía.

El experimento de Joule fue muy importante porque demostró que podemos calentar agua sin necesidad de usar fuego. En un recipiente con agua y con un termómetro para controlar su temperatura, Joule hizo girar vigorosamente un molinillo. Después de un rato se dio cuenta de que la temperatura del agua aumentaba. Trás de repetir el experimento muchas veces llegó a la conclusión de que 4.19 Julios de trabajo eran necesarios para subir la temperatura de un gramo de agua un grado Celsius.


Un BTU es la cantidad de calor necesaria para subir la temperatura de una libra de agua un grado Fahrenheit.

1 BTU = 1,000 Julios
Una caloría es la cantidad de calor necesaria para subir la temperatura de un gramo de agua un grado Celsisus.
1 caloría (cal) = 4.186 Julios








Se han inventado muchos instrumentos para medir la temperatura de forma precisa. Todo empezó con el establecimiento de una escala de temperaturas. Esta escala permite asignar un número a cada medida de la temperatura.

A principios del siglo XVIII, Gabriel Fahrenheit (1686-1736) creó la escala Fahrenheit. Fahrenheit asignó al punto de congelación del agua una temperatura de 32 grados y al punto de ebullición una de 212 grados. Su escala está anclada en estos dos puntos.
Unos años más tarde, en 1743, Anders Celsius (1701-1744) inventó la escala Celsius. Usando los mismos puntos de anclaje Celsius asignó al punto de congelación del agua una temperatura de 0 grados y al de ebullición una de 100 grados. La escala Celsius se conoce como el Sistema Universal. Es el que se usa en la mayoría de los paises y en todas las aplicaciones científicas.
Hay un límite a la temperatura mínima que un objeto puede tener. La escala Kelvin está diseñada de forma que este límite es la temperatura 0. La relación entre las diferentes escalas de temperatura es la siguiente:

oK = 273.15 + oC        oC = (5/9)*(oF-32)        oF = (9/5)*oC+32


 oFoCoK
El agua hierve a212100373
Temperatura Ambiente7223296
El agua se congela a320273
Cero Absoluto-460-2730

Para ir de una escala a otra puede usar esta calculadora para convertir temperaturas (Inglés).
A la temperatura del cero absoluto no hay movimiento y no hay calor. Es cuando todo el movimiento atómico y molecular se detiene y es la temperatura más baja posible. El cero absoluto tiene lugar a 0 grados Kelvin, -273.15 grados Celsius o -460 grados Farenheit. Todos los objetos tienen una temperatura más alta que el cero absoluto y por lo tanto emiten energía térmica o calor.
Si queremos entender qué significa la temperatura a nivel molecular debemos recordar que la temperatura es la energía media de las moléculas que componen una sustancia. Los átomos y las moléculas no siempre se mueven a la misma velocidad. Esto significa que hay un rango de energías entre ellas. En un gas, por ejemplo, las moléculas se mueven en direcciones aleatorias y a diferentes velocidades - algunas se mueven rápido y otras más lentamente. A veces estas moléculas colisionan entre si. Cuando esto tiene lugar las moléculas que se mueven más deprisa transfieren parte de su energía a las que se mueven más despacio, haciendo que la más rápidas se ralenticen y las más lentas se aceleren. Si ponemos más energía en el sistema, la velocidad media de las moléculas se incrementa, lo que hace que se produzca energía térmica o calor. Por lo tanto, temperaturas altas corresponden a sustancias que tienen un movimiento medio molecular mayor. Nostros, por supuesto, no podemos sentir ni medir el movimiento de cada molécula, solo el movimiento medio de todas ellas.







Nuestros ojos nos permiten aprender mucho sobre el mundo que nos rodea. Piense en toda la información que usted obtiene y procesa con sólo mirar las cosas. Nuestros ojos son detectores biológicos sofisticados que han evolucionado para ver la luz visible o luz óptica. Sin embargo, existen muchos otros tipos de luz o radiaciones que no podemos ver sin ayuda de la tecnología. El ojo humano es sensible a una pequeñísima fracción de la gama completa de la radiación que denominamosespectro electromagnético [página en Inglés]. Para apreciar completamente la belleza y la complejidad de la naturaleza, necesitamos utilizar dispositivos artificiales que nos permitan ver los mundos “invisibles” a los ojos humanos. Los médicos que emplean radiografías para hacer diagnósticos y los controladores de tráfico aéreo que usan radares para dirigir con seguridad los aviones, son sólo dos ejemplos de cómo el estudio de la “luz invisible” contribuye a mejorar nuestras vidas.

La luz infrarroja (IR) es principalmente radiación térmica, es decir, una medida de la temperatura. A la izquierda podemos apreciar la imagen infrarroja de una persona que sostiene una vela encendida. En esta imagen de color falso, las regiones blancas son las más calientes, el rojo representa áreas más templadas y las porciones más frías aparecen azuladas. Observe el contraste entre la llama sumamente caliente y las gafas o anteojos relativamente fríos, que no emiten una gran cantidad de radiación IR. La imagen de la derecha es una fotografía infrarroja de un gato. En ella, las regiones amarillas son las más calientes y las áreas moradas o violetas son las más frías. Podemos ver que las partes más calientes de la cara del gato son los oídos y los ojos, mientras que la región más fría es la nariz. Si usted tiene un gato en su casa, toque suavemente los lóbulos del oído y observe el contraste con la temperatura de la nariz.
Estas imágenes nos dan una idea de cuan diferente veríamos el mundo si tuviésemos ojos adaptados a la luz infrarroja, y revelan la información adicional que no podríamos obtener si simplemente confiásemos en nuestros ojos. Cualquier objeto con una temperatura más alta que el cero absoluto (–273,15 °C), o cero grados Kelvin (0 K), irradia en la banda infrarroja. ¡Incluso los objetos que consideramos muy fríos, como los cubos de hielo, emiten luz infrarroja!


© 1999 Roy R. Goodall
Imagen de luz visible (izquierda) y de luz infrarroja (derecha) de la ciudad de Seattle.

La mayoría de lo que vemos con nuestros ojos es el resultado de radiación indirecta (o radiación reflejada) generada por el sol o por luces artificiales. La persona que se sienta a la mesa frente a nosotros es visible gracias a la luz reflejada, proporcionada por otra fuente de radiación (generalmente, iluminación artificial). Sin embargo, si nuestros ojos fuesen capaces de ver la radiación infrarroja, esa persona sería visible incluso en una habitación totalmente a oscuras. ¿Por qué? Porque nuestro compañero de mesa está vivo, su cuerpo está caliente y produce radiación infrarroja. En general, cuanto más caliente se encuentra un objeto, tanto mayor es la radiación IR que produce.
El desarrollo, la prueba y la mejora de los detectores infrarrojos son resultado de una colaboración muy productiva entre empresas aeroespaciales e industriales (financiadas sobre todo por las fuerzas armadas) e investigadores de universidades (financiados principalmente a través de la NASA). Estas actividades de investigación de tecnologías de detectores infrarrojos han permitido crear numerosas aplicaciones útiles, además de aquéllas utilizadas en la ciencia, la defensa y el espacio.
Utilizamos la tecnología infrarroja diariamente; por ejemplo, al pulsar el botón de un control remoto para encender el televisor o para cambiar de canal. En las computadoras, la luz infrarroja se utiliza para leer discos CD-ROM. Los cajeros de las tiendas usan lectores infrarrojos para leer los códigos de barras estandarizados de los productos y acelerar el pago de las compras. La tecnología infrarroja también se emplea en sistemas de cierre de puertas de automóviles y sistemas de seguridad del hogar, sistemas de acondicionamiento de temperatura ambiente y monitores de temperatura portátiles. También es utilizada como sonda de diagnóstico; por ejemplo, para medir temperaturas oceánicas desde satélites en órbita, detectar el calor de personas perdidas en bosques en la oscuridad de la noche, y estudiar debilidades estructurales en sistemas eléctricos y mecánicos. La luz infrarroja permite obtener medidas precisas y sacar conclusiones con seguridad, sin necesidad de tocar los objetos analizados.
En este módulo de página web, hemos explorado algunas de las aplicaciones más comunes y originales de la luz infrarroja: usos científicos, artísticos e industriales; usos con fines de diagnóstico médico y usos en sistemas de seguridad.
















sábado, 6 de noviembre de 2010

contaminación en medellín

La contaminación en Medellín 


Cada vez menos agradable para vivir se erige la ciudad de Medellín, marcada históricamente por la violencia se ha caracterizado por ser foco del desarrollo nacional. Hoy cuando para muchos la violencia ha desaparecido, el llamado desarrollo se la ha tomado volviéndola un hervidero de humo y hollín ¿La causa? Para nadie es un secreto que Medellín atraviesa en este momento por una gran problemática ambiental y que uno de los recursos más afectados es el aire.
Muchos informes se han hecho en los últimos años, de todos los lados: organizaciones independientes, organizaciones gubernamentales, universidades. El resultado nunca es alentador y aunque se presentan fluctuaciones siempre es negativo.
Actualmente Medellín esta situada por encima de ciudades que tradicionalmente han sido conocidas por sus altos índices de contaminación como Ciudad de México o Sao Paulo, convirtiéndose en una de las más  afectadas por este fenómeno en Latinoamérica. En el 2005, por ejemplo, la ciudad tenía un índice de partículas contaminadas por millón (ipcm) de 93, el de Bogotá estaba en 64, el de Ciudad de México en 66. La meta nacional esta en 60 partes por millón. Con los años la situación no ha cambiado y si bien presenta altibajos no deja de ser preocupante.
Desde el 17 de julio de 1992 funciona la Red de Monitoreo de la Calidad del Aire del Valle de Aburra (Redaire) que por medio de un convenio de cooperación interinstitucional agrupa las acciones de Área Metropolitana del Valle de Aburra, Corantioquia, Universidad Nacional de Colombia, Sede Medellín, Universidad de Antioquia, Universidad de Medellín, Politécnico Colombiano Jaime Isaza Cadavid, y de manera más reciente Cornare, el Ideam y la Secretaria de Medio Ambiente del Municipio de Medellín. Este es el encargado de revisar por medio de estaciones de monitoreo ubicadas a lo largo de todos los municipios del Valle de Aburra como marcha la calidad de aire. Gracias a los estudios que periódicamente hace Redaire es posible tener una dimensión clara del fenómeno. Sin embargo, a pesar que dentro de sus funciones se encuentra la de “publicación de los boletines informativos trimestrales con los resultados de la monitoria de calidad del aire y con los artículos presentados por los investigadores sobre el tema de la calidad del aire” (http://www.unalmed.edu.co/redaire/que_es.html) el último boletín que existe es número 17 de junio de 2005, es decir, desde hace tres años y medio no hay boletín y aunque todos los informes desarrollados se pueden encontrar en la página principal (http://www.unalmed.edu.co/redaire), allí también el último boletín que aparece es el número 17.
El fenómeno de contaminación atmosférica en Medellín es heterogéneo en causas, en características y por supuesto en consecuencias.
Las causas varían desde las emisiones generadas por las fuentes móviles, es decir vehículos de todo tipo; fuentes fijas que son todo el sector industrial y fuentes de otro tipo como las construcciones o las canchas de arena.  Las fuentes móviles aportan cerca de un 66% de contaminación, las móviles un 30% y el resto corresponde a las otras.
“El diesel que se consume en Medellín y que se compra a Ecopetrol, produce 4,500 partes por millón (ppm) de derivados de azufre. A raíz del debate que se hizo recientemente, el Municipio firmó un pacto de un aire mejor con Ecopetrol que se comprometió a ir rebajando esas partes por millón.  Si se tiene en cuenta que en Europa el diesel que se consume tiene menos de 30 ppm de derivados de azufre y los 4,000 de aquí es una cifra aterradora. No solo eso sino que la gasolina de aquí tampoco es buena, se le echan adictivos para mejorar el octanaje y también tiene componentes que no son muy saludables para el medio ambiente, los carros expelen una cantidad de contaminantes que son nocivos para la salud”, según Julio Jiménez Zuluaga, ingeniero de la Facultad de Minas de la Universidad Nacional, refiriéndose con indignación e impotencia a una de las principales causas de la baja calidad del aire que respiran los medellinenses. De este mismo convenio entre Ecopetrol y la Alcaldía de Medellín habla Carlos Arturo Bozón Pérez, coordinador del programa de producción más limpia de la Secretaria de Medio Ambiente de la Alcaldía de Medellín, a cargo del programa Medellín Cuida su Aire: “El convenio permite reducir ese contenido de azufre que en la actualidad ya está en 2,500. El último reporte de Ecopetrol del 9 de diciembre dice que el contenido de azufre del diesel de Medellín esta en 2449,44 ppm, esto es producto del acuerdo y el convenio firmado, donde se establecieron unas tareas que debe hacer Ecopetrol para mejorar el diesel al 2010 en 50 ppm de manera gradual, o sea que ha venido cumpliendo con los compromisos”. Pero Jiménez dice que estos cambios deberían ser ya, puesto que los efectos de la contaminación no son directos y todo el material que quede en el aire mientras tanto seguirá contaminando después.

Bozón Pérez señala que las circunstancias de emisión de contaminantes no son tan graves en Medellín pero se hacen más críticas debido a su ubicación topográfica y a sus circunstancias climatológicas. Medellín se encuentra ubicado en un valle cerrado donde los vientos corren a velocidades muy lentas, razón por la cual la contaminación tiende a concentrarse sobre todo en las zonas urbanas. Sumado a esto existe un fenómeno llamado inversión térmica que consiste en que el aire frío que baja en las mañanas por las laderas atrapa los contaminantes del aire. “La gente que madruga a hacer ejercicios lo que hace es chuparse toda esa contaminación”, dice Jiménez. Al calentarse este aire durante el día, cuando se supone que es más liviano, no sube con facilidad debido a toda la carga que tiene. Éstas circunstancias especiales que en un tiempo le dieran el apelativo a Medellín de “Ciudad de la Eterna Primavera” por su microclima, son hoy un agravante para el problema atmosférico.
Nelson Ramírez, vendedor de mangos de piel morena, cercano a los 50 años y quien trabaja hace aproximadamente 12 trabaja en la carrera 44 (San Juan) cerca de la estación del metro Alpujarra, dice que “definitivamente esta es una de las más contaminadas, el humo es mucho y sobre todo el ruido”. Para Bozón, la calidad del aire de Medellín es aceptable basándose en el índice anual, es decir, los promedios, pero señala también que la ciudad tiene lugares y horas críticos. La carrera San Juan es en varios puntos uno de esos junto con otros como el centro de la ciudad, la calle Barranquilla cerca de la Universidad de Antioquia, la carrera 80 cerca de la Facultad de Minas, varios sectores en la zona de El Poblado, entre muchos otros.
Las horas críticas para el aire de Medellín son aquellas en las que la mayoría de gente se moviliza desde su casa hasta su sitio de trabajo o estudio y viceversa, es decir, aproximadamente entre las 7 y 9 de la mañana y entre las 5 y 8 de la noche. Igualmente, según los estudios realizados por Redaire durante todos estos años, los índices de contaminación en el Valle de Aburra suben en épocas de intensa actividad laboral, siendo entonces los meses de vacaciones los que menores índices de contaminación presentan.
Para la Secretaría de Medio Ambiente, la calidad del aire de Medellín no es crítica, ya que al promediar horas, días y meses no alcanza niveles muy altos. Sin embargo esos episodios en que la curva de contaminación es alta pueden llegar a ser muy nocivos para la salud de las personas: “No obstante los resultados positivos en cuanto a la cobertura algunos indicadores como las muertes en menores de cinco años por enfermedad respiratoria aguda mostraron aumentos superiores al 50% durante el período entre 2004 y 2007. En cuanto al aumento de la mortalidad en menores de cinco años por enfermedades son indiscutibles los efectos nocivos que sobre la salud tiene la mala calidad del aire en la ciudad”, según “Medellín como vamos”, publicación patrocinada por Corantioquia, Cámara de Comercio, El Colombiano, la Universidad Eafit y el Grupo Corona. Y es que la contaminación en el recurso aire no sería tan grave de no ser por los efectos que esta causa, no solo en los seres vivos sino en general en los ecosistemas.
Aunque, según dice Nelson, el llevar tantos años trabajando cerca del centro administrativo La Alpujarra y de la carrera 44 no le ha representado nunca problemas en su salud, Jiménez afirma que los efectos en la salud son esparcidos por toda la ciudad  y que no hay un efecto directo que la gente pueda percibir, sino que son molestias de todo tipo, en los ojos, en la respiración sobre todo de la gente que está en edad crítica como los ancianos y los niños pequeños, la gente que tiene asma, la que sufre de rinitis, pero casi nadie encuentra directamente la consecuencia de la gran contaminación en la salud de las personas.
Desde la Alcaldía se han hecho estudios que han reafirmado la relación directa que hay entre la contaminación atmosférica y las enfermedades sobre todo cardio-respiratorias. El último se realizó en el Guayabal, sector que además de tener una gran movilidad vehicular presenta el corredor con mayor ubicación de industria, con unas condiciones en las que se genera alta contaminación. Se evaluaron el aire y las condiciones de salud de la población, además se hizo la comparación con el sector de Robledo-Bello Horizonte, una zona en la que no hay fábricas. Esta comparación evidenció que las personas que viven en Guayabal son 3 veces más propensas a contraer afecciones respiratorias que las que viven en Bello Horizonte.
“Las consecuencias de un aire tan contaminado en la salud de la ciudadanía es muy grande y el costo de la salud es muy grande, es decir, lo que tiene que pagar el estado por toda la cantidad de gente que acude a los centros de salud víctima de la contaminación ambiental, es altísima” asevera Julio Jiménez. El problema de contaminación en el aire afecta a todos los seres vivos, a los ecosistemas y llega incluso a ser un problema para las administraciones públicas que son entonces las responsables de emprender acciones para parar y contrarrestar tanto las causas como los efectos del detrimento de la calidad del aire.
En el 2007 se firmó un pacto por la calidad del aire en el que se invitó a todos los gremios implicados, es decir, transporte, industria, construcción,  a firmar un pacto en el que se comprometían a reducir la contaminación del oxígeno en un 10% en un período de cinco años. Dentro de ese pacto cada uno tenía unas metas para cumplir. Por ejemplo el sector de transporte de carga y de pasajeros que son los que usan el diesel como combustible, adelantan programas buscan minimizar el uso de éste y reducir la generación de residuos, mejorar técnicamente sus vehículos, modernizar el parque automotor y prestar un servicio más eficiente de transporte a pasajeros. Con estas medidas se pretende empezar a reducir sus niveles de contaminación y sus emisiones.
Es un reto tanto para las empresas como para el área metropolitana el llamado proceso de chatarrización. Este comenzó en el año 2008 y busca sacar de circulación y reemplazar aquellos vehículos que se consideran ineficientes debido a su antigüedad y que por tanto generan más contaminantes y más ruido, sin embargo el año pasado solo se sacaron de circulación cuatr buses. Carlos Arturo indica que por cada $1,200 que paga un pasajero al subirse a un bus, 17 deben ir para el fondo de chatarrización, esos recursos son recaudados por los transportadores, “quienes tienen el compromiso de tomarlos y llevarlos a una fiducia para que el Área Metropolitana los recoja y pueda llevar el proceso a cabo”. Aún se encuentran analizando el número de vehículos que cada una de las 45 empresas de la ciudad debe reemplazar. La meta es sacar 100 buses más para este primer semestre.
El sector industrial por otro lado apunta a la implementación de programas de producción más limpia por medio del ahorro de energía, ahorro de materia prima, la búsqueda de materias primas y tecnologías más eficientes. Todas estas acciones de la mano de la administración municipal en pro de disminuir las emisiones, mejorar la calidad del aire en la ciudad y así mismo la calidad de vida de la ciudadanía.
Existe también un programa de control y vigilancia que adelantan Corantioquia, Área Metropolitana, Secretaria de Transportes y Tránsito de Medellín y Secretaría del Medio Ambiente. Consiste en que las unidades móviles a disposición de estas entidades sean equipadas para salir por las carreteras y hacer operativos para verificar que los vehículos cumplan con los estándares de emisión. 
La autoridad ambiental con competencia directa sobre Medellín es el Área Metropolitana, es por esto que desde la Secretaría de Medio Ambiente no se emprenden acciones directas. En la Secretaría se desarrollan campañas educativas buscando que la ciudadanía, en especial aquellas personas que están directamente implicadas como propietarios de vehículos o de industrias, sean concientes de su responsabilidad en la búsqueda del mejoramiento de la calidad del aire y así poder apoyar las actividades de control ejercidas por las autoridades competentes.
Julio Jiménez llama la atención acerca del hecho de que el director de la autoridad ambiental, es decir, del Área Metropolitana sea nombrado por el alcalde del mayor municipio, Medellín. “Llega a hacer unas cosas que a nosotros nos parecen aberrantes que es gastarse la plata de la sobretasa ambiental, que debía aplicarse plenamente en mejorar el medio ambiente en hacer obras que destruyen los bosques, los parques y los árboles que son los que medio mitigan tanta contaminación”. Dice también que este organismo, al depender directamente de la Alcaldía Municipal no ejerce pleno control sobre las acciones que ésta lleva a cabo. Las autoridades ambientales, según dice Bozón, están controladas por la Contraloría General de Medellín, para la cual según el informe del año 2007, la administración se encuentra aún “rajada” en el tema ambiental. Aún así se espera que el informe de 2008 muestre mejores balances que ratifiquen la efectividad de las acciones que hasta ahora se han puesto en marcha.
Uno de los temas que más controversia despertó en materia ambiental el año pasado y en lo que va de este es el sistema de transporte Metroplús. Con la decisión tomada por la Alcaldía de hacerlo a gas y no eléctrico como muchos esperaban las voces de inconformidad no se hicieron esperar.
Como indica Bozón Pérez, la Alcaldía evaluó el recorrido de Metroplús eléctrico y a gas, se evaluaron todas las variables, económica, ambiental, social, infraestructura, y la que sacó el mejor puntaje fue la de gas. “Entonces no es una decisión sacada de los bolsillos sino que es una decisión técnica tomada con base en los estudios”. Afirma que aunque la electricidad no contamina, la diferencia entre este y el motor a gas en cuestiones ambientales es mínima, que el impacto ambiental se produce es en la zona donde es generada la energía. A pesar de esto, Jiménez asegura que no es tan cierto que los efectos del gas sean insignificantes, que por el contrario estudios de la Universidad Pontificia Bolivariana demuestran que el material particulado generado por el gas es de menor tamaño y que por esto llega más directamente a las vías respiratorias. En cuanto a los costos, Jiménez asegura que aunque en un principio los métodos eléctricos son más costosos, es una mejor inversión a largo plazo teniendo en cuenta que hay que reemplazarlos con menos frecuencia que los motores a gas y que el mantenimiento es más barato y ya se puede hacer en el país.
Bozón dice también que el alcalde Alonso Salazar, teniendo en cuenta los llamados de la comunidad, ha dicho que el recorrido de Metroplús sea eléctrico por algunos corredores, es decir, en aquellos barrios que tienen calles pequeñas y en los que se dificultan grandes obras de infraestructura serán los motores a gas los que funcionen, pero a largo plazo se irán integrando rutas eléctricas.
Con el Metroplús se espera que salgan de circulación muchos de los vehículos de transporte público de la ciudad, ayudando así también a bajar los índices de emisiones de contaminantes.
El tema ambiental se convierte cada vez más en un tema de agenda pública y surgen grupos independientes que sirven como veedores de la calidad ambiental en la ciudad. El Colectivo Ambiental de Antioquia surgió hace alrededor de dos años y medio a raíz de varias demandas que se han hecho frente a las acciones de la administración municipal, en ciertas obras, particulares y públicas. El Colectivo Ambiental es la unión de varias personas que se dieron cuenta de que actuando juntos podían producir mejores resultados y sus demandas podían ser mejor atendidas. Julio Jiménez Zuluaga hace parte de este colectivo y aunque dice que no tienen un organigrama definido, él cumple sobre todo las funciones de comunicador. La difusión se hace mediante artículos que algunos medios como El Colombiano publican, pero sobre todo por medio de un sitio en Internet (http://colectivoambiental.wordpress.com). Profesionales de varias áreas conforman el Colectivo: abogados, periodistas, ingenieros. Además esta constituido como un grupo totalmente independiente. Tienen registro ante la Personería como voceros y veedores del medio ambiente, esto hace que sus acciones tengan cierto valor y legitimidad, aunque según Julio Jiménez siempre actúan con responsabilidad y basados en las leyes. “No pertenecemos a nada, queremos ser plenamente independientes, no nos afiliamos a ningún partido político como colectivo para no vernos comprometidos posteriormente y no tener dificultades para promover acciones en contra de estas administraciones”. Dicen estar muy informados acerca de toda la problemática ambiental de la ciudad y en general del departamento y del país y acuden ante las autoridades ambientales que son quienes los deben apoyar, Área Metropolitana y Corantioquia.
Con el crecimiento demográfico y urbanístico de la ciudad es probable que el tema de contaminación siga vigente durante muchos años de manera preocupante, sin embargo el hecho de mantenerlo en la agenda ayudará a que se vayan dando soluciones.
“Aquí se ha considerado que el medio ambiente lo que hace es poner escollos al desarrollo, hay es una desarrollismo a ultranza por encima de lo que sea y aquí lo que muestran es eso, avenidas inmensas, y las muestran en fotos y la gente dice: ¡que maravilla!, pero a la gente se le olvida que acabaron con un bosque inmenso” dice Julio Jiménez apuntando a algo en lo que la mayoría están de acuerdo. El tema de contaminación, no solo atmosférica, también en las aguas, el suelo, etc., alcanza dimensiones sociales, y es de vital importancia que quienes están directamente implicados, es decir, toda la ciudadanía, tome conciencia de sus responsabilidades individuales y sobre todo de la importancia que tiene el medio ambiente y su buen estado como factor de desarrollo, de lo contrario a la llamada “Tacita de Plata” se le seguirá acabando su eterna primavera.

viernes, 29 de octubre de 2010

la tabla periodica

¿que es la tabla periodica?


La tabla periódica se descubrió gracias al químico italiano Stanislao Cannizzaro  (1826-1910). En 1858 publicó una lista de pesos atómicos fijos (que ahora se conocen como masas atómicas relativas) para los sesenta elementos que entonces se conocían. Al ordenar los elementos de menor a mayor peso atómico, las propiedades químicas se repetían curiosamente a intervalos regulares. El químico inglés John Newlands (1838-1898) se dio cuenta de esto en 1864, pero con su "ley de octavas" sólo hizo el ridículo. Cinco años más tarde, el químico ruso Dmitri Ivanovich Mendeleyev (1834-1907) hizo prácticamente el mismo descubrimiento. Sin embargo, lo que hizo fue mucho más impresionante y es justo que haya pasado a la historia como el descubridor de la tabla periódica.

En 1869, al trabajar en su libro Principios de la química, Mendeleyev escribió los nombres de los elementos, así como algunas de sus propiedades principales, en fichas individuales, para poderlos ordenar adecuadamente en la exposición de sus propiedades químicas. Mientras ordenaba las fichas, descubrió el patrón de lo que ahora conocemos como tabla periódica. Mendeleyev ordenó sus fichas según los pesos atómicos de los elementos que formaban óxidos similares. Al ordenarlos por columnas, estableció la estructura de la tabla periódica que se usa desde entonces.

La genialidad de Mendeleyev reside en el hecho de que se diera cuenta de que los elementos tenían un orden fundamental: no diseñó la tabla periódica, la descubrió .Si estaba el lo cierto, sabía que tenía que haber sitio en su tabla para elementos nuevos. Tenía tanta confianza en su descubrimiento, que predijo las propiedades de los elementos que faltaban y que posteriormente se confirmaron. En algunos casos, Mendeleyev también cambió el orden de los pesos atómicos, para que elementos similares pudieran aparecer en el mismo grupo. Esta aparente anomalía no se pudo explicar hasta 1913, al plantearse la teoría de los isótopos.

Desde 1869, fecha en que Mendeleyev explicó su tabla, se han encontrado o producido por medio de reacciones nucleares 40 elementos más y se ha rediseñado la tabla periódica para hacerles lugar. Mendeleyev todavía vivió para conocer el descubrimiento del electrón, pero ya no llegó a conocer la disposición de los electrones
alrededor del núcleo del átomo, base de la estructura de la tabla.

caracteristicas de la tabla periodica


 En la figura 11 se muestran algunas características  de la tabla periódica de los elementos y se hace referencia a su nomenclatura
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    Los renglones de la tabla periódica se llaman períodos, pues de su longitud depende la periodicidad con que se repiten las propiedades similares según la ley periódica. Debe notarse que los períodos tienen diferente longitud, así el primer período sólo contiene dos elementos (Hidrógeno y Helio), en tanto que el segundo período contiene 8 elementos y el cuarto 18. Adviértase además, que esta longitud está en relación directa con el número de electrones que caben en las diferentes capas de Bohr, y con el número de electrones que se pueden describir con un valor dado del número cuántico principal en el modelo de Schrödinger.


  • Los períodos sexto y séptimo están "recortados" y los elementos cortados de ahí aparecen separados de la tabla en la parte inferior; esto se hace para no tener una tabla demasiado larga, aunque recientemente es común ver tablas que reincorporan a su período a estos elementos, algunos denominan a este tipo de tablas extralargas.

  • Los ocho grupos de elementos representativos tradicionalmente se han numerado con números romanos del I al VIII y con el subíndice a, la razón de esto es histórica, pues en la tabla corta los elementos representativos se mezclaban con los de transición, a los que se les asignaba el subíndice b.

  • Los elementos de la tabla periódica se pueden dividir en tres grandes conjuntos, a saber: elementos representativos que conforman las primeras dos columnas y las últimas seis de la tabla; metales de transición que constituyen diez columnas al centro de la tabla y metales de transición interna que comprenden las catorce columnas de la parte inferior de la tabla

  • Las columnas de la tabla se conocen como grupos o familias y contienen como ya lo hemos dicho, a los elementos que tienen propiedades similares y, desde el punto de vista de la teoría, configuraciones electrónicas externas iguales.

importancia de la tabla periodica

*De la tabla periódica se obtiene información necesaria del elemento químico, en cuanto se refiere a su estructura interna y propiedades, ya sean físicas o químicas.
La actual tabla periódica moderna explica en forma detallada y actualizada las propiedades de los elementos químicos, tomando como base a su estructura atómica.
Según sus propiedades químicas, los elementos se clasifican en metales y no metales. Hay más elementos metálicos que no metálicos. Los mismos elementos que hay en la tierra existen en otros planetas del espacio sideral. El estudiante debe conocer ambas clases, sus propiedades físicas y químicas importantes; no memorizar, sino familiarizarse, así por ejemplo familiarizarse con la valencia de los principales elementos metálicos y no metálicos, no en forma individual o aislada, sino por grupos o familias (I, II, III, etc) y de ese modo aprender de manera fácil y ágil fórmulas y nombres de los compuestos químicos, que es parte vital del lenguaje químico.
Es por ello que invitamos a usted a dar una lectura al presente trabajo, con el motivo que se entere de los diferentes comportamientos que tienen los elementos y compuestos químicos en procesos de laboratorio, e incluso, que suceden en la vida real.
gracias a esos elementos podemos vivir, y gracias a la tabla periodica los podemos estudiar en orden a cada uno y para que nos sirven en nuestra vida cotidiana