SABIA UD. QUE?
ENERGIA
Que con la energía que es almacenada en el Lago Laja se puede mantener encendida una ampolleta de 100 Watt durante 5 millones de años ?
La energía que llega a la tierra desde el sol durante tres días, equivale a toda la energía que se puede obtener de los recursos de hidrocarburos restantes en nuestro planeta...
Si no se contara con la energía hidroeléctrica, habría que quemar más de 400 millones de toneladas extra de petróleo al año, en el mundo.
Más de la mitad de la energía eléctrica de Francia, se genera en centrales nucleares. Lo que le hace acreedor de ser el país con mayor proporción de energía nuclear.
Las dos primeras ampolletas eléctricas se inventaron casi simultáneamente en 1.879. Thomas Edison en EE.UU. y Joseph Swan en Inglaterra.
La primera población del mundo iluminada con electricidad fue Godalming, en el condado inglés de Surrey, en al año 1.881.
La central eléctrica de carbón más grande del mundo (4.000 MW) está en Ekibastuz, en Kazajstán, Rusia.
La central eléctrica más grande en el mundo es la de Itaipú, situada sobre el río Paraná, en la frontera entre Brasil y Paraguay. Esta central está compuesta por 18 unidades generadoras de 700 MW cada una, lo que significa una potencia instalada de 12,6 GW.
El mayor apagón de la historia sucedió del 9 al 10 de Noviembre de 1965, cuando siete estados al noreste de Estados unidos, 207.000 Km2 y 30 millones de personas, quedaron sin energía.
El generador mareomotriz de St. Malo, Francia, es el primer modelo en funcionamiento, que produce electricidad aprovechando la energía de las mareas.
Una de las primeras centrales hidroeléctricas del mundo la instaló George Westinghouse, en las "Cataratas del Niágara", cuya messenger 7.5 construcción comenzó en 1886 y duró diez años, y en 1896 transmitió electricidad a la ciudad de Buffalo a una distancia de 35 Km.
Aparte de pequeñas centrales eléctricas, la transmisión de corriente alterna se inició en 1886, con una línea de 27 Kms, con la cual se alimentó a Roma.
Un imán puede desmagnetizarse si se calienta lo suficiente como para que la fuerza magnética de sus átomos se desordenen al azar. Para volver a magnetizarlo basta con situarlo en un campo magnético lo suficientemente fuerte para que esa fuerza vuelva a ordenarse. Sólo hay unos pocos materiales que son magnéticos de forma natural, como el hierro, el níquel y el cobalto. Pero los imanes permanentes más potentes son aleaciones de hierro, boro y neodimio.
Un nuevo motor sin partes móviles, denominado motor termoacústico Stirling, ha sido desarrollado por científicos de "Los Alamos National Laboratory (LANL)", consiste en un resonador con forma de bate de béisbol lleno de helio comprimido. Al aplicar calor al helio a través de un intercambiador situado en un extremo, el motor crea energía acústica en forma de ondas de sonido. Esta intensa energía acústica puede ser utilizada directamente en aparatos de refrigeración o para generar electricidad a nivel domiciliario. El proceso de generación de energía es amistoso con el medio ambiente y eficiente en un 30 por ciento (los motores de combustión interna típicos llegan al 25 ó 40 por ciento, debido a las leyes de la termodinámica).
Por cada kWh de electricidad que no se consume, se deja de arrojar del orden de 1 kg de dióxido de carbono a la atmósfera, por tanto debemos ser conscientes de la forma en que utilizamos los equipos y el mantenimiento que le damos, así como la eficiencia y el ahorro energético que ofrecen, a la hora de comprarlos.
Ley de Lee sobre las reparaciones eléctricas: "Cuanto más simple parece, más problemas oculta".
Ya es posible conectarse a internet mediante las líneas eléctricas, y no solo eso sino también acceder a una red de telefonía IP, esta tecnología es conocida como PLC (Power Line Comunucations). Actualmente se lleva a cabo un programa piloto en Santiago de Chile, por parte de Enersis, para llevar este servicio a 50 puntos en la comuna de Las Condes (casas, negocios y oficinas). Mayor información en www.enersisplc.cl
jueves, 27 de mayo de 2010
martes, 7 de julio de 2009
MAQUINA DEL TIEMPO

Máquina del tiempo en Rusia
Un científico asegura que construyó un aparato que permite viajes al pasado
MOSCU.- En la Rusia del tercer milenio, ya convertida totalmente al capitalismo y a la economía de mercado, aún persisten los que desearían retornar a la vieja Unión Soviética Comunista. Para estos nostálgicos irreductibles, se ha creado una "máquina del tiempo", totalmente "made in Rusia", que, según su inventor, sería ya realidad comprobada.
Según el ingeniero astronáutico ruso Vadim Cernobrov, la máquina, famosa desde la novela homónima de H. G. Wells, bien lejos de ser apenas un invento literario, es en cambio una obra científica propiamente dicha, aunque todavía se encuentre en sus albores.
La "máquina" de Cernobrov (por lo menos de acuerdo a las fotografías publicadas por los diarios, porque su creador no quiere mostrarla a otros medios) es una cápsula metálica de forma esférica, de dos metros de diámetro, muy similar a la Vostok del primer cosmonauta ruso Yuri Gagarin. En su interior, explica su inventor, figura una cabina de un metro que alberga al pasajero. En la cápsula se han generado fuertes campos electromagnéticos rotantes que —asegura Cernobrov—, merman o aceleran el discurrir del tiempo, cuya alteración es registrada por aparatos cronométricos de alta precisión.
Cernobrov —quien trabajó en la oficina de proyecciones de la Agencia Espacial Soviética y luego fundó, tras el fin de la Unión Soviética, la sociedad Cosmopoisk— asegura haber realizado las primeras pruebas en Volgograd, ex-Estalingrado, logrando alcanzar, por el momento, una "distancia en el tiempo" de escasos minutos.
"Por ahora, sobre todo por razones de seguridad, los experimentos fueron realizados con animales y contaron con una duración extremadamente breve, para evitar daños en la salud y para no extraviar a la máquina, que es muy costosa", explica el científico ruso.
Sin embargo, en el futuro, dicho "lapso" será incrementado gradualmente, tendiendo a lograr una misión de "salida de nuestro tiempo de pocos días o a lo sumo un mes, y exclusivamente en el pasado". Esto para facilitar la recuperación de la cápsula.
El primer "crononauta" ya fue elegido: será el joven programador de computación Iván Konov, que, siempre de acuerdo con Cernobrov, "está en excelentes condiciones psicofísicas, que le permitirían la necesaria sangre fría como para narrar hasta la visión del fin del mundo".
Según el ingeniero ruso, en ningún caso un "viajero del tiempo" estaría en condiciones de modificar la realidad histórica. "Aunque interfiriese en los hechos, esto tendría peso sólo cuando se verificara, sin ninguna consecuencia para nuestro presente. Y de todos modos —concluye—, un intento de este tipo podría hacerlo perder en un universo paralelo del cual no podría volver jamás. En efecto, aquellos que trataran de volver al pasado para impedir hechos históricos; por ejemplo, la caída de la Unión Soviética, fracasarían y correrían el riesgo de no poder ya regresar al futuro". (ANSA).
Hallado en Río Negro on line: http://www.rionegro.com.ar/arch200202/
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miércoles, 14 de enero de 2009
TECNOLOGIA
Breve Historia de la Tecnología Moderna
1705 - Primera máquina de vapor efectiva (Thomas Newcomen)
1768 - Nicholas Joseph Cugnot construye un vagón a vapor autopropulsado
1769 - James Watt mejora significativamente la máquina a vapor de Newcomen
1774 - Primera calculadora fabricada en serie (Philipp Matthäus Hahn)
1775 - Primer submarino (David Bushnell)
1780 - Invención de la prensa de copia (James Watt)
1785 - Se inventa el telar mecánico (Edmund Cartwright)
1793 - Telégrafo (Claude Chappe)
1800 - Primera batería (Alessandro Volta)
1804 - Primera locomotora a vapor (Richard Trevithick)
1810 - Prensa de impresión (Frederick Koenig)
1821 - Motor eléctrico (Michael Faraday)
1825 - Primera línea pública de ferrocarril en Inglaterra
1827 - Primera turbina de agua, y patente del primer propulsor para barcos (Josef Ressel)
1854 - Invención de la bombilla incandescente (Heinrich Göbel)
1859 - Se desarrolla el motor a gas (Etienne Lenoir)
1861 - Primer teléfono funcionando (Johann Philipp Reis)
1875 - Invención del refrigerador (Carl von Linde)
1876 - Se patenta el uso del teléfono (Alexander Graham Bell)
- Motor de cuatro tiempos (Nicolaus August Otto)
1877 - Invención del fonógrafo (Thomas Alva Edison)
1879 - Primera locomotora eléctrica (Werner von Siemens)
1881 - Abastecimiento de energía con corriente alterna de alta frecuencia (George Westinghouse)
1883 - Desarrollo de la turbina a vapor (Carl de Laval)
1886 - Primer automóvil (Karl Benz)
1895 - Descubrimiento de los rayos X (Wilhelm Conrad Röntgen)
- Invención del cinematógrafo (Auguste y Louis Jean Lumière)
1896 - Descubrimiento de la radioactividad (Antoine Henri Becquerel)
1897 - Invención del tubo de rayos catódicos (Karl Ferdinand Braun)
- Diesel construye el motor diesel
1903 - Primer vuelo impulsado exitoso (Orville y Wilbur Wright)
1913 - Línea de ensamble para la producción automovilística (Henry Ford)
1930 - Primera turbina a gas para aeroplanos
1931 - Primer microscopio electrónico (Ernst Ruska)
1938 - Se divide el átomo del uranio (Otto Hahn y Fritz Straßmann)
1941 - "Z3", la primera computadora funcionando (Konrad Zuse)
1948 - Transistor (William B. Shockley, John Bardeen y Walter Brattain)
1954 - Primera central nuclear en Obninsk, cercana a Moscú
1955 - Fibra óptica (Narinder Singh Kapany, London)
1957 - Se lanza el primer satélite terrestre "Sputnik 1" (URSS)
1961 - Primer humano en el espacio y primera orbitación terrestre (Yuri Gagarin, URSS)
1964 - Circuitos integrados (Jack Kilby para Texas Instruments)
1969 - Primer descenso del hombre en la luna ("Apollo 11", USA)
1970 - Desarrollo del microprocesador (Intel)
- Primera calculadora de bolsillo
1977 - Apple II, la primera computadora compacta
1979 - Disco compacto (CD) para almacenamiento digital de audio (Sony y Philips)
1981 - Primera computadora personal de IBM
1992 - Primer libro en CD-ROM (la Biblia)
1993 - Advenimiento del “Ancho mundo de la Internet” (World Wide Web)
1705 - Primera máquina de vapor efectiva (Thomas Newcomen)
1768 - Nicholas Joseph Cugnot construye un vagón a vapor autopropulsado
1769 - James Watt mejora significativamente la máquina a vapor de Newcomen
1774 - Primera calculadora fabricada en serie (Philipp Matthäus Hahn)
1775 - Primer submarino (David Bushnell)
1780 - Invención de la prensa de copia (James Watt)
1785 - Se inventa el telar mecánico (Edmund Cartwright)
1793 - Telégrafo (Claude Chappe)
1800 - Primera batería (Alessandro Volta)
1804 - Primera locomotora a vapor (Richard Trevithick)
1810 - Prensa de impresión (Frederick Koenig)
1821 - Motor eléctrico (Michael Faraday)
1825 - Primera línea pública de ferrocarril en Inglaterra
1827 - Primera turbina de agua, y patente del primer propulsor para barcos (Josef Ressel)
1854 - Invención de la bombilla incandescente (Heinrich Göbel)
1859 - Se desarrolla el motor a gas (Etienne Lenoir)
1861 - Primer teléfono funcionando (Johann Philipp Reis)
1875 - Invención del refrigerador (Carl von Linde)
1876 - Se patenta el uso del teléfono (Alexander Graham Bell)
- Motor de cuatro tiempos (Nicolaus August Otto)
1877 - Invención del fonógrafo (Thomas Alva Edison)
1879 - Primera locomotora eléctrica (Werner von Siemens)
1881 - Abastecimiento de energía con corriente alterna de alta frecuencia (George Westinghouse)
1883 - Desarrollo de la turbina a vapor (Carl de Laval)
1886 - Primer automóvil (Karl Benz)
1895 - Descubrimiento de los rayos X (Wilhelm Conrad Röntgen)
- Invención del cinematógrafo (Auguste y Louis Jean Lumière)
1896 - Descubrimiento de la radioactividad (Antoine Henri Becquerel)
1897 - Invención del tubo de rayos catódicos (Karl Ferdinand Braun)
- Diesel construye el motor diesel
1903 - Primer vuelo impulsado exitoso (Orville y Wilbur Wright)
1913 - Línea de ensamble para la producción automovilística (Henry Ford)
1930 - Primera turbina a gas para aeroplanos
1931 - Primer microscopio electrónico (Ernst Ruska)
1938 - Se divide el átomo del uranio (Otto Hahn y Fritz Straßmann)
1941 - "Z3", la primera computadora funcionando (Konrad Zuse)
1948 - Transistor (William B. Shockley, John Bardeen y Walter Brattain)
1954 - Primera central nuclear en Obninsk, cercana a Moscú
1955 - Fibra óptica (Narinder Singh Kapany, London)
1957 - Se lanza el primer satélite terrestre "Sputnik 1" (URSS)
1961 - Primer humano en el espacio y primera orbitación terrestre (Yuri Gagarin, URSS)
1964 - Circuitos integrados (Jack Kilby para Texas Instruments)
1969 - Primer descenso del hombre en la luna ("Apollo 11", USA)
1970 - Desarrollo del microprocesador (Intel)
- Primera calculadora de bolsillo
1977 - Apple II, la primera computadora compacta
1979 - Disco compacto (CD) para almacenamiento digital de audio (Sony y Philips)
1981 - Primera computadora personal de IBM
1992 - Primer libro en CD-ROM (la Biblia)
1993 - Advenimiento del “Ancho mundo de la Internet” (World Wide Web)
martes, 28 de octubre de 2008
ENERGIA SOLAR

Desarrollan internet inalámbrico con energía solar
(Fuente externa).
SAO PAULO (EFE).- Ingenieros de la Universidad de Sao Paulo (USP), la mayor institución de educación pública superior en Brasil, desarrollan un novedoso sistema de conexión inalámbrica a internet alimentada con energía solar y que pretende a mediano plazo convertirse en producción a gran escala.
El responsable del proyecto y coordinador de Electrónica Interactiva de la Escuela Politécnica de Ingeniería de la universidad, Marcelo Zuffo, señaló a Efe que el proyecto piloto cubre un radio de conexión "WiFi" (inalámbrica) de entre 400 y 500 metros.
La autonomía eléctrica del sistema, prevista para los días de lluvia o en los que se carezca de sol, es de entre dos y diez días, detalló Zuffo.
"Nuestro objetivo es una investigación que tiene como gran novedad que parte de un país emergente y nuestra principal contribución es para un país con una población que tiene grandes necesidades", subrayó el profesor de ingeniería electro-electrónica.
Zuffo explicó que la mayoría de los actuales "enrutadores" para la conexión inalámbrica de internet no tienen un botón para ser apagados en la noche y el consumo de energía, durante las 24 horas del día, puede estar entre los 7,5 y los 10 dólares en la cuenta mensual.
"Eso es mucho dinero para una familia pobre. También en muchas escuelas del país no se tienen suficientes tomas eléctricas y con nuestro sistema eso ya no importa más. Vamos eliminar el costo innecesario de energía", apuntó.
El proyecto está en fase de "evaluación conceptual" para definir el modelo definitivo, que sería utilizado en una futura producción a escala de este tipo de "enrutadores" solares.
"Estamos desarrollando un circuito integrado dedicado que consuma menos energía y por eso estamos revalidando los conceptos, pero debemos mantener los materiales baratos que utilizamos para modificar los 'enrutadores' tradicionales eléctricos", indicó.
En la actualidad, los seis "enrutadores" que integran el sistema utilizan baterías de motocicletas alimentadas por paneles solares, "pero con la miniaturización del sistema, con baterías de teléfonos móviles, abarataremos más costos y consumiremos menos energía", explicó.
El sistema, que desde hace seis meses está en fase experimental, fue probado con 70 computadores conectados al mismo tiempo y no presentó ningún tipo de variación en la conexión o el rendimiento.
sábado, 4 de octubre de 2008
TORMENTAS ELECTRICAS

Tormentas eléctricas
Las tormentas eléctricas son muy comunes y afectan a un gran número de personas cada año. A pesar de su tamaño pequeño en comparación con huracanes y tormentas invernales, todas las tormentas eléctricas son peligrosas. Las tormentas eléctricas producen rayos. Otros peligros relacionados con las tormentas eléctricas incluyen tornados, vientos fuertes, granizo e inundaciones repentinas. Las inundaciones repentinas son responsables de más fatalidades –más de 140 anualmente– que cualquier otro peligro relacionado con las tormentas eléctricas.
Algunas tormentas eléctricas no producen lluvia que llegue al suelo. Éstas se denominan genéricamente tormentas eléctricas secas y son más comunes en el oeste de los Estados Unidos. Estas tormentas causan incendios forestales y ocurren cuando hay una gran capa de aire seco entre la base de la nube y el suelo. Las gotas de lluvia se evaporan al caer, pero los rayos aún pueden llegar al suelo.
Qué hacer antes de que se acerque una tormenta eléctrica
Conozca los términos que utilizan los meteorólogos que pronostican el tiempo:
Vigilancia de tormenta eléctrica severa - Le dice cuándo y dónde es probable que ocurra una tormenta eléctrica severa. Observe el cielo y manténgase sintonizado a las estaciones de radio o televisión para enterarse cuando se emitan advertencias.
Advertencia de tormenta eléctrica severa - Se emite cuando observadores han reportado o el radar ha indicado que existen condiciones del tiempo severas. Las advertencias indican que existe un peligro inminente para la vida y la propiedad de aquéllos que están en el paso de la tormenta.
Conozca los datos sobre las tormentas eléctricas:
Las tormentas eléctricas pueden ocurrir una sola, en grupos, o en líneas.
Las condiciones del tiempo más severas ocurren cuando una sola tormenta eléctrica afecta un lugar durante un tiempo extenso.
Las tormentas eléctricas normalmente producen fuertes lluvias por un breve período que puede variar desde 30 minutos hasta una hora.
Las condiciones cálidas y húmedas son muy favorables para el desarrollo de las tormentas eléctricas.
Una tormenta eléctrica típica es de 15 millas de diámetro y dura un promedio de 30 minutos.
Del número estimado de 100,000 tormentas eléctricas que ocurren cada año en los Estados Unidos, alrededor del 10 por ciento son clasificadas como severas.
Una tormenta eléctrica se clasifica como severa si produce granizo de por lo menos tres cuartos de pulgada de diámetro, tiene vientos de 58 millas por hora o más altos, o produce un tornado.
Conozca el cálculo para determinar cuán cerca usted está de una tormenta eléctrica:
Cuente el número de segundos entre el destello del rayo y el próximo estampido del trueno. Divida este número entre 5 para determinar la distancia del rayo en millas.
Quite las ramas y los árboles muertos o podridos que puedan caerse y causar lesiones o daños durante una tormenta eléctrica severa.
Cuando la tormenta se acerque, asegure los objetos en el exterior de la casa que puedan irse volando o causar daños. Cierre las persianas de las ventanas, si es posible, y asegure las puertas exteriores. Si no tiene persianas en el exterior, cierre las celosías, persianas o cortinas en el interior.
Cuando una tormenta eléctrica amenace su área, vaya al interior de su casa, edificio o automóvil de capota dura y manténgase alejado de objetos y aparatos metálicos.
Rayos
El ingrediente que define una tormenta eléctrica son los rayos. Debido a que los rayos producen truenos (thunder), una tormenta que produce rayos se llama tormenta eléctrica (thunderstorm).
Los rayos ocurren durante todas las tormentas eléctricas y son el resultado de la acumulación y descarga de energía eléctrica entre áreas cargadas positiva y negativamente.
La imposibilidad de predecir dónde caerán los rayos aumenta el riesgo para las personas y la propiedad. En los Estados Unidos, un promedio de 300 personas son lesionadas y 80 personas mueren cada año debido a rayos. Aunque las mayoría de las víctimas de rayos sobreviven, las personas sobre las cuales ha caído un rayo a menudo reportan varios síntomas debilitantes y de largo plazo, tales como pérdida de la memoria, déficit de atención, problemas del sueño, entumecimiento, mareos, rigidez en las articulaciones, irritabilidad, cansancio, debilidad, espasmos musculares, depresión e inhabilidad de estar sentado durante un largo período de tiempo.
Cuando una tormenta eléctrica amenace su área, vaya al interior de una casa, edificio o automóvil de capota dura (no un convertible) y manténgase alejado de objetos y aparatos metálicos.
Si está dentro de una casa:
Evite tomar una ducha o bañarse. La plomería y las piezas del baño pueden conducir electricidad.
Evite usar un teléfono alámbrico, excepto en caso de emergencia. Los teléfonos inalámbricos y celulares se pueden usar.
Desenchufe los enseres electrodomésticos y otros artículos eléctricos, tales como computadoras, y apague los acondicionadores de aire. El sobrevoltaje de los rayos puede causar daños serios.
Use su Radio Meteorológico NOAA de batería para obtener actualizaciones de los funcionarios locales.
Si está afuera y no tiene tiempo para llegar a un lugar seguro, siga estas recomendaciones:
En un bosque, busque refugio en un área baja debajo de un lugar densamente poblado de árboles pequeños.
En áreas abiertas, vaya a un lugar bajo, tal como un barranco o valle. Esté alerta a las inundaciones repentinas.
No se pare bajo un pararrayos natural, tal como un árbol alto y aislado en un área abierta.
No se pare en una colina, en un campo abierto, en la playa o en un bote sobre el agua.
Evite los cobertizos aislados y otras estructuras pequeñas en áreas abiertas.
Aléjese del agua abierta. Si está en un bote o nadando, vaya a tierra y busque refugio inmediatamente.
Manténgase alejado de cualquier cosa de metal, tales como tractores, equipos agrícolas, motocicletas, carritos de golf, palos de golf y bicicletas.
Manténgase alejado de cercas de alambres, líneas para tender ropa, tubos de metal, rieles y otros pasos metálicos que puedan conducir el rayo a usted desde alguna distancia.
Si siente que el cabello se le para de punta (lo cual indica que el rayo está a punto de caer), póngase en cuclillas bajo en el suelo sobre las plantas delanteras de los pies. Coloque las manos sobre las orejas y la cabeza entre las rodillas. Hágase lo más pequeño posible y reduzca al mínimo su contacto con el suelo. NO se acueste plano sobre el suelo.
Recuerde los siguientes datos y sugerencias de seguridad acerca de los rayos.
Datos:
Los rayos a menudo caen aun cuando no esté lloviendo fuertemente y pueden ocurrir hasta 10 millas de distancia de cualquier precipitación de lluvia.
Las víctimas de un rayo no tienen ninguna carga eléctrica y se les debe dar atención inmediatamente. Si han dejado de respirar, comience la resucitación de boca a boca. Si el corazón se ha detenido, una persona adiestrada debe administrarles resucitación cardiopulmonar (CPR). Si la víctima tiene pulso y está respirando, busque otras posibles lesiones. Examínela para ver si tiene quemaduras en el lugar donde el rayo entró y salió del cuerpo. Esté alerta también para ver si tiene daños en el sistema nervioso, huesos fracturados y pérdida de la audición o la vista. Comuníquese con su oficina local de manejo de emergencias o con el capítulo de la Cruz Roja Americana para obtener información sobre cursos de resucitación cardiopulmonar y primeros auxilios.
Los “rayos de calor” son realmente rayos de una tormenta eléctrica que está demasiado lejos para oírse los truenos, pero la tormenta puede estar moviéndose en su dirección.
La mayoría de las muertes y lesiones debido a rayos ocurren cuando la gente está afuera en los meses de verano durante la tarde o la noche.
Muchos incendios en el oeste de los Estados unidos y Alaska son causados por rayos.
Los rayos pueden ocurrir de una nube a otra, dentro de una nube, de una nube al suelo, o de una nube al aire.
Sus probabilidades de que le caiga un rayo se estiman de 1 en 600,000, pero pueden ser aún menores si sigue las siguientes sugerencias de seguridad.
Sugerencias de seguridad:
Posponga actividades en el exterior si hay probabilidad de una tormenta eléctrica.
Recuerde la regla de seguridad 30/30 con respecto a los rayos – vaya al interior si, después de ver un rayo, no puede contar hasta 30 antes de escuchar el trueno. Permanezca en el interior por 30 minutos luego de haber escuchado el último trueno.
Los zapatos con suela de goma y los neumáticos de goma NO proveen ninguna protección contra los rayos. No obstante, el bastidor de metal de un vehículo con capota dura provee mayor protección si usted no está tocando metal. Aunque puede ser lesionado si el rayo cae sobre su automóvil, usted está más seguro dentro de un vehículo que afuera.
jueves, 25 de septiembre de 2008
AGUA

Características básicas [editar]A temperatura ambiente es líquida, inodora, insípida e incolora, aunque adquiere una leve tonalidad azul en grandes volúmenes, debido a la refracción de la luz al atravesarla, ya que absorbe con mayor facilidad las longitudes de onda larga (rojo, naranja y amarillo) que las longitudes de onda corta (azul, violeta), desviando levemente estas últimas, provocando que en grandes cantidades de agua esas ondas cortas se hagan apreciables.
Se considera fundamental para la existencia de la vida. No se conoce ninguna forma de vida que tenga lugar en su ausencia completa.
Es el único compuesto que puede estar en los tres estados (sólido, líquido y gaseoso) a las temperaturas que se dan en la Tierra. Se halla en forma líquida en los mares, ríos, lagos y océanos; en forma sólida, nieve o hielo, en los casquetes polares, en las cumbres de las montañas y en los lugares de la Tierra donde la temperatura es inferior a cero grados Celsius; y en forma gaseosa se encuentra formando parte de la atmósfera terrestre como vapor de agua.
Es el compuesto con el calor latente de vaporización más alto, 540 cal/g y con el calor específico más alto después del litio, 1 cal/gramo.
El agua es un compuesto vital para todos los seres vivos.
Importancia y distribución [editar]Es fundamental para todas las formas de vida conocida. Los humanos consumen agua potable. Los recursos naturales se han vuelto escasos con la creciente población mundial y su disposición en varias regiones habitadas es la preocupación de muchas organizaciones gubernamentales.
El agua cubre tres cuartas partes (71 por ciento) de la superficie de la Tierra, pese al área por la cual se extiende, la hidrósfera terrestre es comparativamente bastante escasa, para dar un ejemplo citado por Jacques Cousteau: si se sumergiera una bola de billar en agua y se la quitase la película de humedad que quedaría inmediatamente tras ser sacada, sería proporcionalmente mayor que la de todos los océanos. A pesar de que es una sustancia tan abundante, sólo supone el 0,022% de la masa de la Tierra. Se puede encontrar esta sustancia en prácticamente cualquier lugar de la biosfera y en los tres estados de agregación de la materia: sólido, líquido y gaseoso.
El 97 por ciento es agua salada, la cual se encuentra principalmente en los océanos y mares; sólo el 3 por ciento de su volumen es dulce. De esta última, un 1 por ciento está en estado líquido, componiendo los ríos y lagos. El 2% restante se encuentra en casquetes o banquisa en las latitudes próximas a los polos. Fuera de las regiones polares el agua dulce se encuentra principalmente en humedales y, subterráneamente, en acuíferos. Hacia 1970 se consideraba ya que la mitad del agua dulce del planeta Tierra estaba contaminada.
El agua representa entre el 50 y el 90% de la masa de los seres vivos (aproximadamente el 75% del cuerpo humano es agua; en el caso de las algas, el porcentaje ronda el 90%).
En la superficie de la Tierra hay unos 5.398.263.000 km³ de agua que se distribuyen de la siguiente forma:
1.320.000.000 km³ (97%) son agua de mar
40.000.000 km³ (3%) son agua dulce
25.000.000 km³ (1,8%) como hielo
13.000.000 km³ (0,96%) como agua subterránea
250.000 km³ (0,02%) en lagos y ríos
13.000 km³ (0,001%) como vapor de agua
A estas cantidades hay que sumarle la que forma parte de la composición del manto, la zona terrestre que representa un 84% del volumen planetario. Parte de esta agua alcanza la superficie tras separarse de las masas subterráneas de magma (agua juvenil) o en forma de vapor, junto a otros volátiles, durante las erupciones volcánicas. Este proceso, que llamamos desgasificación del manto, compensa permanentemente, y lo hará mientras no cese la dinámica interna planetaria, la pérdida de agua por fotólisis en la alta atmósfera; allí, los átomos de hidrógeno liberados tienen a perderse en el espacio. El día que el planeta no contenga ya calor suficiente para mantener la tectónica de placas y el vulcanismo, esa pérdida paulatina terminará por convertir su superficie en un desierto universal.
Origen del agua [editar]¿De dónde proviene entonces el agua que disfrutamos en la Tierra? Los científicos piensan que los constituyentes químicos del agua (oxígeno e hidrógeno) deben haber existido en la nube primitiva que dio origen a nuestro Sistema Solar, hace alrededor de 4.500 millones de años.
El entonces joven Sistema Solar estaba lleno de escombros y, cuando muchos de estos trozos de material planetario chocaron contra nuestro planeta, pudieron iniciar un proceso en el cual el hidrógeno y el oxígeno congelados se vaporizaron, liberándose así en la atmósfera terrestre.
Una vez que ambos elementos estuvieron presentes en la Tierra, lo demás tuvo que ser simple. El hidrógeno es un elemento fácilmente inflamable y, cuando se quema en presencia del oxígeno, se une con este último elemento. Cuando el oxígeno y el hidrógeno se combinan en proporciones adecuadas (para ser exactos, un átomo de oxígeno por cada dos de hidrógeno) entonces lo que resulta es vapor de agua.
Actualmente existe cierta evidencia que respalda a esta teoría. Se sabe que las rocas del manto terrestre contienen agua en una buena proporción. En la superficie de nuestro planeta, las emisiones volcánicas contienen una gran cantidad de vapor de agua. Algunos científicos afirman que esta adición de agua a la atmósfera terrestre puede aún llegar a ser mayor, en la medida que los volcanes liberen más vapor de agua en el aire.
La teoría anterior es muy aceptada y ha sido ampliamente investigada. Pero existe otra, más reciente, que sugiere que una buena parte del agua terrestre pudo haber sido traída por los cometas que fueron capturados por la gravedad terrestre, y que terminaron por impactarse contra nuestro planeta.
Es un hecho comprobado que, durante toda su historia, el planeta en el cual vivimos ha sufrido colisiones de meteoritos en repetidas ocasiones. Los meteoritos, debido a la gran cantidad de energía de movimiento que poseen, se vaporizan completamente al impacto; de esta manera, pudieron inyectar hidrógeno y oxígeno a la atmósfera terrestre.
Según cálculos recientes, no serían necesarios muchos meteoritos para justificar la cantidad de agua que posee nuestro planeta.
Como ha ocurrido en muchas ocasiones a lo largo de la historia de la ciencia, el origen verdadero del agua en la Tierra probablemente tenga que ver con ambas ideas. Como los procesos ya referidos no se excluyen mutuamente, los dos pueden ser responsables del agua que existe actualmente en nuestro planeta.
Fuente de aguaLa Tierra fue un lugar extremadamente caliente, de manera que su atmósfera pudo contener una cantidad mayor de vapor de agua. Pero eventualmente nuestro planeta se fue enfriando y el vapor comenzó a condensarse. Fue así como la Tierra experimentó la tormenta más intensa de su historia. Desde entonces, el agua que posee nuestro planeta ha sido la misma, y se ha ciclado de la tierra al aire y viceversa una y otra vez durante más de 3.000 millones de años.
Propiedades físicas y químicas [editar]El agua pura no tiene olor, sabor, ni color (es decir, es incolora, insípida e inodora). Su importancia reside en que casi la totalidad de los procesos químicos que suceden en la naturaleza, no solo en organismos vivos sino también en la superficie no organizada de la tierra, así como los que se llevan a cabo en laboratorios y en la industria tienen lugar entre sustancias disueltas en agua.
Henry Cavendish descubrió en 1781 que el agua es una sustancia compuesta y no un elemento, como se pensaba desde la Antigüedad. Los resultados de dicho descubrimiento fueron desarrollados por Antoine Laurent de Lavoisier dando a conocer que el agua estaba formada por oxígeno e hidrógeno. En 1804, el químico francés Joseph Louis Gay-Lussac y el naturalista y geógrafo alemán Alexander von Humboldt publicaron un documento científico que demostraba que el agua estaba formada por dos volúmenes de hidrógeno por cada volumen de oxígeno (H2O).
Entre las moléculas de agua se establecen enlaces por puentes de hidrógeno debido a la formación de dipolos electrostáticos que se originan al situarse un átomo de hidrógeno entre dos átomos más electronegativos, en este caso de oxígeno. El oxígeno, al ser más electronegativo que el hidrógeno, atrae más los electrones compartidos en los enlaces covalentes con el hidrógeno, cargándose negativamente, mientras los átomos de hidrógeno se cargan positivamente, estableciéndose así dipolos eléctricos. Los enlaces por puentes de hidrógeno son enlaces por fuerzas de van der Waals de gran magnitud, aunque son unas 20 veces más débiles que los enlaces covalentes.
Los enlaces por puentes de hidrógeno entre las moléculas del agua pura son responsables de la dilatación del agua al solidificarse, es decir, su disminución de densidad cuando se congela. En estado sólido, las moléculas de agua se ordenan formando tetraedros, situándose en el centro de cada tetraedro un átomo de oxígeno y en los vértices dos átomos de hidrógeno de la misma molécula y otros dos átomos de hidrógeno de otras moléculas que se enlazan electrostáticamente por puentes de hidrógeno con el átomo de oxígeno. La estructura cristalina resultante es muy abierta y poco compacta, menos densa que en estado líquido. El agua tiene una densidad máxima de 1 g/cm³ cuando está a una temperatura de 4 ºC, característica especialmente importante en la naturaleza que hace posible el mantenimiento de la vida en medios acuáticos sometidos a condiciones exteriores de bajas temperaturas.
La dilatación del agua al solidificarse también tiene efectos importantes en los procesos geológicos de erosión. Al introducirse agua en grietas del suelo y congelarse posteriormente, se originan tensiones que rompen las rocas.
Véase también: hielo y vapor de agua
Disolvente [editar]El agua es descrita muchas veces como el solvente universal, porque disuelve muchos de los compuestos conocidos. Sin embargo no lo es (aunque es tal vez lo más cercano), porque no disuelve a todos los compuestos, y de hacerlo no sería posible construir ningún recipiente para contenerla.[1] [2]
El agua es un disolvente polar, más polar, por ejemplo, que el etanol. Como tal, disuelve bien sustancias iónicas y polares, como la sal de mesa (cloruro de sodio), no disuelve apreciablemente sustancias fuertemente apolares, como el azufre en la mayoría de sus formas, y es inmiscible con disolventes apolares, como el hexano. Esta propiedad es de gran importancia para la vida.
Esta propiedad se debe a su capacidad para formar puentes de hidrógeno con otras sustancias que pueden presentar grupos polares, o con carga iónica, como alcoholes, azúcares con grupos R-OH, aminoácidos y proteínas con grupos que presentan cargas + y -, dando lugar a disoluciones moleculares. También las moléculas de agua pueden disolver sustancias salinas que se disocian formando disoluciones iónicas.
En las disoluciones iónicas, los iones de las sales son atraídos por los dipolos del agua, quedando "atrapados" y recubiertos de moléculas de agua en forma de iones hidratados o solvatados.
Algunas sustancias, sin embargo, no se mezclan bien con el agua, incluyendo aceites y otras sustancias hidrofóbicas. Membranas celulares compuestas de lípidos y proteínas, aprovechan de esta propiedad para controlar las interacciones entre sus contenidos químicos y los externos. Esto se facilita en parte por la tensión superficial del agua.
La capacidad disolvente es responsable de:
Las funciones metabólicas
Los sistemas de transporte de sustancias en los organismos
Polaridad [editar]La molécula de agua es muy dipolar. Los núcleos de oxígeno son muchos más electronegativos (atraen más los electrones) que los de hidrógeno, lo que dota a los dos enlaces de una fuerte polaridad eléctrica, con un exceso de carga negativa del lado del oxígeno, y de carga positiva del lado de los hidrógenos. Los dos enlaces no están opuestos, sino que forman un ángulo de 104,45° debido a la hibridación sp3 del átomo de oxígeno, así que en conjunto los tres átomos forman con un triángulo, cargado negativamente en el vértice formado por el oxígeno, y positivamente en el lado opuesto, el de los hidrógenos. Este hecho tiene una importante consecuencia, y es que las moléculas de agua se atraen fuertemente, adhiriéndose por donde son opuestas las cargas; en la práctica, un átomo de hidrógeno sirve como puente entre el átomo de oxígeno al que está unido covalentemente y un oxígeno de otra molécula. Se llama a la estructura anterior enlace de hidrógeno o puente de hidrógeno.
El hecho de que las moléculas de agua se adhieran electrostáticamente, a su vez modifica muchas propiedades importantes de la sustancia que llamamos agua, como la viscosidad dinámica, que es muy grande, o los puntos (temperaturas) de fusión y ebullición o los calores de fusión y vaporización, que se asemejan a los de sustancias de mayor masa molecular.
Cohesión [editar]La cohesión es la propiedad con la que las moléculas de agua se atraen a sí mismas, por lo que se forman cuerpos de agua adherida a sí misma, las gotas.
Los puentes de hidrógeno mantienen las moléculas de agua fuertemente unidas, formando una estructura compacta que la convierte en un líquido casi incompresible. Al no poder comprimirse puede funcionar en algunos animales como un esqueleto hidrostático, como ocurre en algunos gusanos perforadores capaces de agujerear la roca mediante la presión generada por sus líquidos internos. Estos puentes se pueden romper facilmente con la llegada de otra molécula con un polo negativo o positivo dependiendo de la molécula, o, con el calor.
La fuerza de cohesión permite que el agua se mantenga líquida a temperaturas no extremas.
Adhesión [editar]El agua, por su gran potencial de polaridad, cuenta con la propiedad de la adhesión, es decir, el agua generalmente es atraída y se mantiene adherida a otras superficies. Esto es lo que se conoce comúnmente como "mojar".
Esta fuerza está también en relación con los puentes de hidrógeno que se establecen entre las moléculas de agua y otras moléculas polares y es responsable, junto con la cohesión, del llamado fenómeno de la capilaridad.
Tensión superficial [editar]
Imagen del efecto que produce al caer una gota de agua en la superficie del líquido.Por su misma propiedad de cohesión, el agua tiene una gran atracción entre las moléculas de su superficie, creando tensión superficial. La superficie del líquido se comporta como una película capaz de alargarse y al mismo tiempo ofrecer cierta resistencia al intentar romperla; esta propiedad contribuye a que algunos objetos muy ligeros floten en la superficie del agua.
Debido a su elevada tensión superficial, algunos insectos pueden estar sobre ella sin sumergirse e, incluso, hay animales que corren sobre ella, como el basilisco. También es la causa de que se vea muy afectada por fenómenos de capilaridad.
Las gotas de agua son estables también debido a su alta tensión superficial. Esto se puede ver cuando pequeñas cantidades de agua se ponen en superficies no solubles, como el vidrio, donde el agua se agrupa en forma de gotas.
Acción capilar [editar]El agua cuenta con la propiedad de la capilaridad, que es la propiedad de ascenso, o descenso, de un líquido dentro de un tubo capilar. Esto se debe a sus propiedades de adhesión y cohesión.
Cuando se introduce un capilar en un recipiente con agua, ésta asciende por el capilar como si trepase "agarrándose" por las paredes, hasta alcanzar un nivel superior al del recipiente, donde la presión que ejerce la columna de agua se equilibra con la presión capilar. A este fenómeno se debe en parte la ascensión de la savia bruta, desde las raíces hasta las hojas, a través de los vasos leñosos.
Calor específico [editar]También esta propiedad está en relación con los puentes de hidrógeno que se crean entre las moléculas de agua. El agua puede absorber grandes cantidades de calor que utiliza para romper los puentes de hidrógeno, por lo que la temperatura se eleva muy lentamente. El calor específico del agua se define como la cantidad de energía necesaria para elevar la temperatura en un grado centígrado a un gramo de agua en condiciones estandar y es de 1 cal/°C•g = 4.186,8 J/ºC•Kg.
Esta propiedad es fundamental para los seres vivos (y la Biosfera en general) ya que gracias a esto, el agua reduce los cambios bruscos de temperatura, siendo un regulador térmico muy bueno. Un ejemplo de esto son las temperaturas tan suaves que hay en las zonas costeras, que son consecuencias de estas propiedad. También ayuda a regular la temperatura de los animales y las células permitiendo que el citoplasma acuoso sirva de protección ante los cambios de temperatura. Así se mantiene la temperatura constante.
La capacidad calorífica del agua es mayor que la de otros líquidos.
Para evaporar el agua se necesita mucha energía. Primero hay que romper los puentes y posteriormente dotar a las moléculas de agua de la suficiente energía cinética para pasar de la fase líquida a la gaseosa. Para evaporar un gramo de agua se precisan 540 calorías, a una temperatura de 20 °C.
Temperatura de fusión y evaporación [editar]Presenta un punto de ebullición de 100 °C (373,15 K) a presión de 1 atmósfera (se considera como estándar para la presión de una atmósfera la presión promedio existente al nivel del mar). El calor latente de evaporación del agua a 100 °C: 540 cal/g (ó 2260 J/g)
Tiene un punto de fusión de 0 °C (273,15 K) a presión de 1 atm. El calor latente de fusión del hielo a 0 °C: 80 cal/g (ó 335 J/g). Tiene un estado de sobreenfriado líquido a -25 °C
La temperatura crítica del agua (es decir aquella a partir de la cual no puede estar en estado líquido independientemente de la presión a la que esté sometida) es de 374 ºC y se corresponde con una presión de 217,5 atmósferas.
Densidad [editar]La densidad del agua líquida es muy estable y varía poco con los cambios de temperatura y presión.
A la presión normal (1 atmósfera), el agua líquida tiene una mínima densidad a los 100 °C, donde tiene 0,958 kg/l. Mientras baja la temperatura, aumenta la densidad (por ejemplo, a 90 °C tiene 0,965 kg/l) y ese aumento es constante hasta llegar a los 3,8 °C donde alcanza una densidad de 1 kg/litro. Esa temperatura (3,8 °C) representa un punto de inflexión y es cuando alcanza su máxima densidad (a la presión mencionada). A partir de ese punto, al bajar la temperatura, la densidad comienza a disminuir, aunque muy lentamente (casi nada en la práctica), hasta que a los 0° disminuye hasta 0,9999 kg/litro. Cuando pasa al estado sólido (a 0 °C), ocurre una brusca disminución de la densidad pasando de 0,9999 kg/l a 0,917 kg/l.
Cristalización [editar]La cristalización es el proceso por el que el agua pasa de su estado líquido al sólido cuando la temperatura disminuye de forma contínua.
Otras propiedades [editar]No posee propiedades ácidas ni básicas.
Con ciertas sales forma hidratos.
Reacciona con los óxidos de metales formando bases.
Es catalizador en muchas reacciones químicas.
Presenta un equilibrio de autoionización, en el cual hay iones H3O+ y OH-
Propiedades biológicas [editar]El agua es esencial para todos los tipos de vida, por lo menos tal y como la entendemos. Las principales funciones biológicas del agua son:
Es un excelente disolvente, de sustancias tóxicas y compuestos bipolares. Incluso moléculas biológicas no solubles (p.e lípidos) forman con el agua, dispersiones coloidales.
Participa como agente químico reactivo, en las reacciones de hidratación, hidrólisis y oxidación-reducción.
Permite la difusión, es decir el movimiento en su interior de partículas sueltas, constituyendo el principal transporte de muchas sustancias nutritivas.
Constituye un excelente termorregulador (calor específico), permitiendo la vida de organismos en una amplia variedad de ambientes térmicos. Ayuda a regular el calor de los animales. Tiene un importante papel como absorbente de radiación infrarroja, crucial en el efecto invernadero.
Interviene (plantas) en el mantenimiento de la estructura celular.
Proporciona flexibilidad a los tejidos.
Actúa como vehículo de transporte en el interior de un ser vivo y como medio lubricante en sus articulaciones.
La vida en la Tierra ha evolucionado gracias a las importantes características del agua. La existencia de esta abundante sustancia en sus formas líquida, gaseosa y sólida ha sido sin duda un importante factor en la abundante colonización de los diferentes ambientes de la Tierra por formas de vida adaptadas a estas variantes y a veces extremas condiciones.
Destilación [editar]Artículo principal: Agua destilada
Para obtener agua químicamente pura es necesario realizar diversos procesos físicos de purificación ya que el agua es capaz de disolver una gran cantidad de sustancias químicas, incluyendo gases.
Se llama agua destilada al agua que ha sido evaporada y posteriormente condensada. Al realizar este proceso se eliminan casi la totalidad de sustancias disueltas y microorganismos que suele contener el agua y el resultado es prácticamente la sustancia química pura H2O.
El agua pura no conduce la electricidad (agua pura es el agua destilada libre de sales y minerales)
Tratamiento del agua [editar]Artículo principal: Tratamiento de aguas
En uno de los procesos básicos de purificación y tratamiento del agua que se realiza en plantas industriales, agregando hipoclorito de sodio y sulfato de aluminio, que son agentes coagulantes; esto forma hidróxido de aluminio, que es más conocido como flóculo, que queda flotando en el agua. Este proceso se denomina floculación.
Para limpiar las aguas negras o residuales se utiliza un tratamiento primario de aguas negras que elimina parte de los sólidos en forma de lodos. El efluente tiene una enorme demanda biológica de oxígeno (DBO) y a menudo se agota todo el oxigeno disuelto en el estanque y se inicia la descomposición anaeróbica. El efluente de una planta de tratamiento primario contiene mucha materia orgánica disuelta y suspendida.
Una planta de tratamiento secundario de aguas negras hace pasar el efluente de la planta de tratamiento primario por filtros de arena y grava, en este paso hay cierta aireación y las bacterias aeróbicas convierten la mayor parte de la materia orgánica en materias inorgánicas estables. Las aguas negras se depositan en tanques y se airean con potentes ventiladores, lo cual provoca la formación de floculos que sirven para filtrar y absorber contaminantes. Las bacterias aeróbicas convierten el material orgánico en lodos y partes de el se reciclan para mantener funcionando el proceso. El lodo eliminado se almacena en amplios terrenos, se vierten al mar o se queman (algunas veces son utilizados como fertilizantes).[cita requerida]
Contaminación del agua [editar]Artículo principal: Contaminación hídrica
El estado natural del agua puede ser afectado por procesos naturales; por ejemplo: los suelos, las rocas, algunos insectos y excrementos de animales. Otra forma como se puede cambiar su estado natural es artificialmente, fundamentalmente, por causas humanas; por ejemplo: con sustancias que cambien el pH y la salinidad del agua, producidas por actividades mineras.
La contaminación del agua ocurre en poblaciones que no tienen desagües, sistemas de disposición de excretas o deficientes procesos de recogida y almacenaje de desechos; y arrojar basuras y aguas fecales (o servidas) a los ríos.
Otra causa es el exceso de nutrientes: fertilizantes vertidos en agua, especialmente los compuestos por fósforo y su derivados, hacen que originen algas en exceso, impidiendo la entrada de luz solar al lago o laguna, y la muerte de los peces. Sustancias tóxicas, como los metales pesados (plomo y cadmio), generan bioacumulación. Los residuos urbanos (aguas negras o aguas servidas), que contienen excrementos, también generan contaminación.
Ciclo del agua [editar]
Nubes.Artículo principal: Ciclo del agua
El agua toma diferentes formas en la Tierra: vapor y nubes en el cielo, olas y témpanos de hielo flotante en el mar, glaciares en las montañas, acuíferos en el suelo, por nombrar algunos. A través de la evaporación, precipitación y escorrentía el agua se encuentra en continuo movimiento, fluyendo de una forma a otra en lo que es llamado el ciclo del agua.
Debido a la gran importancia de la precipitación para la agricultura y la humanidad en general, recibe diferentes nombres en sus diferentes formas: mientras que la lluvia es común en la mayoría de los países del mundo, otros fenómenos resultan sorprendentes al verlos por primera vez: granizo, nieve, neblina o rocío por ejemplo. Cuando se iluminan, las gotas de agua en el aire pueden refractar los colores del arco iris.
De manera similar, la escorrentía ha jugado un papel importante en la historia: los ríos y la irrigación acarrean el agua necesaria para la agricultura. Los ríos y los mares ofrecen oportunidades para el viaje y el comercio. Por la erosión, la escorrentía tuvo un papel importante en el moldeo del entorno, formando valles que proveen de tierra rica y suelo nivelado para el establecimiento de lugares poblados.
El agua también se infiltra en el suelo hasta los acuíferos. Este agua subterránea fluye después hasta la superficie en bocas de agua y pozos naturales, o más espectacularmente en géiseres. Este agua también se puede extraer artificialmente con norias y manantiales.
Porque el agua puede contener muchas sustancias diferentes, puede saber u oler de formas distintas. De hecho, el desarrollo de los sentidos permite evaluar la potabilidad del agua.
El cambio del estado en el agua [editar]
Copos de nieve por Wilson Bentley, 1902
Estado sólido del agua [editar]Artículo principal: Hielo
Al estar el agua en estado sólido, todas las moléculas se encuentran unidas mediante un enlace de hidrógeno, que es un enlace intermolecular y forma una estructura parecida a un panal de abejas, lo que explica que el agua sea menos densa en estado sólido que en el estado líquido. La energía cinética de las moléculas es muy baja, es decir que las moléculas están casi inmóviles.
El agua glacial sometida a extremas temperaturas y presiones criogénicas, adquiere una alta capacidad de sublimación, al pasar de sólida a vapor por la acción energética de los elementos que la integran —oxígeno e hidrógeno— y del calor atrapado durante su proceso de congelación-expansión. Es decir, por su situación de confinamiento a grandes profundidades se deshiela parcialmente, lo cual genera vapor a una temperatura ligeramente superior del helado entorno, suficiente para socavar y formar cavernas en el interior de los densos glaciales. Estas grutas, que además contienen agua proveniente de sistemas subglaciales, involucran a las tres fases actuales del agua, donde al interactuar en un congelado ambiente subterráneo y sin la acción del viento se transforman en el cuarto estado del agua: plasma semilíquido o gelatinoso.
Agua cambiando de estado sólido a líquido.
Estado líquido del agua [editar]Cuando el agua está en estado líquido, al tener más temperatura, aumenta la energía cinética de las moléculas, por lo tanto el movimiento de las moléculas es mayor, produciendo quiebres en los enlaces de hidrógeno, quedando algunas moléculas sueltas, y la mayoría unidas.
Estado gaseoso del agua [editar]Artículo principal: Vapor de agua
Cuando el agua es gaseosa, la energía cinética es tal que se rompen todos los enlaces de hidrógeno quedando todas las moléculas libres. El vapor de agua es tan invisible como el aire; el vapor que se observa sobre el agua en ebullición o en el aliento emitido en aire muy frío, está formado por gotas microscópicas de agua líquida en suspensión, lo mismo que las nubes.
Importancia de la posición astronómica de la Tierra [editar]La coexistencia de las fases sólidas, líquidas y gaseosas pero, sobre todo, la presencia permanente de agua líquida, es vital para comprender el origen y la evolución de la vida en la Tierra tal como es. Sin embargo, si la posición de la Tierra en el Sistema Solar fuera más cercana o más alejada del Sol, la existencia de las condiciones que permiten a las formas del agua estar presentes simultáneamente serían menos probables.
La masa de la Tierra permite mantener la atmósfera. El vapor de agua y el dióxido de carbono en la atmósfera causan el efecto invernadero, lo que ayuda a mantener relativamente constante la temperatura superficial. Si el planeta tuviera menos masa, una atmósfera más delgada causaría temperaturas extremas no permitiendo la acumulación de agua excepto en los casquetes polares (como en Marte). De acuerdo con el modelo nébula solar de la formación del Sistema Solar, la masa de la Tierra se debe en gran parte a su distancia al Sol.
La distancia entre el Sol y la Tierra y la combinación de radiación solar recibida y el efecto invernadero en la atmósfera aseguran que su superficie no sea demasiado fría o caliente para el agua líquida. Si la Tierra estuviera más alejada del Sol, el agua líquida se congelaría. Si estuviera más cercana, su temperatura superficial elevada limitaría la formación de las capas polares o forzaría al agua a existir solo como vapor. En el primer caso, la baja reflectibilidad de los océanos causaría la absorción de más energía solar. En el último caso, la Tierra sería inhabitable (al menos por las formas de vida conocidas) y tendría condiciones semejantes a las del planeta Venus.
Las teorías Gaia proponen que la vida se mantiene adecuada a las condiciones por sí misma al afectar el ambiente de la Tierra.
El agua en la vida diaria [editar]
Una gota de agua en un grifo, ejemplo de uso de agua en la vida diaria
Agua utilizada en una fuenteTodas las formas de vida conocidas dependen del agua. El agua es parte vital de muchos procesos metabólicos en el cuerpo. Cantidades significantes de agua son usadas durante la digestión de la comida. Sin embargo, algunas bacterias y semillas de plantas pueden entrar a un estado criptobiótico por un período de tiempo indefinido cuando se deshidratan, y vuelven a la vida cuando se devuelven a un ambiente húmedo.
Cerca del 72% de la masa libre de grasa del cuerpo humano está hecha de agua. Para su adecuado funcionamiento nuestro cuerpo requiere entre uno y tres litros de agua diarios para evitar la deshidratación, la cantidad precisa depende del nivel de actividad, temperatura, humedad y otros factores. El cuerpo pierde agua por medio de la orina y las heces, la transpiración y la exhalación del vapor de agua en nuestro aliento.
Los humanos requieren agua pobre en sales y otras impurezas. Entre las impurezas también se cuentan sustancias químicas o, en otro sentido, microorganismos perjudiciales. Algunos solutos son aceptables y hasta deseables para un sabor apropiado. El agua adecuada para beber se llama agua potable.
Agua dura [editar]Artículo principal: Agua dura
Existe el tipo de agua llamada agua dura, la cual alberga minerales, como son mayores cantidades de carbonatos de calcio y magnesio y sulfatos principalmente, de sulfuro, azufre y hierro, que lleva en si un tanto del óxido rojizo, más aún es bien empleada en el uso cotidiano, incluyendo el consumo, aunque no tenga la nitidez del agua purificada; por consiguiente, el agua dura, dependiendo de los niveles de minerales, tiene sabor y puede ser ligeramente turbia.
También se debe a la presencia de sales cálcicas y magnésicas cuya presencia (dureza temporal) suele producir depósitos de sarro en las teteras y otras superficies en contacto con el agua dura.
Para "mejorar" sus cualidades y hacer del agua dura, agua que no manche con óxido o con sarro se utilizan ablandadores de intercambio iónico, ablandadores de resina regenerable con sal (ablandador) en aparatos especialmente diseñados para el proceso de ablandamiento.
El agua dura puede ser sacada directamente de pozos, dependiendo de la tierra; por lo general, el agua dura no pertenece a una red citadina de distribución, sino que es un recurso del campo. Una forma de cuantificar la dureza total del agua, es sumar la dureza cálcica (concentración de masa de cationes cálcicos Ca2+ en el agua) y la dureza magnésica (concentración de masa de cationes magnésicos Mg2+ en el agua). Mientras más alto el valor de la dureza total, más dura es el agua.
Uno de los métodos más modernos para purificar agua es la ósmosis reversa o inversa.
Un recurso escaso [editar]Debido al crecimiento de la población humana y otros factores, la disponibilidad del agua potable por persona está disminuyendo. Este problema podría resolverse obteniendo más agua, distribuyéndola mejor o desperdiciándola menos.
El agua es un recurso estratégico para muchos países. Se han peleado muchas guerras, como la Guerra de los seis días en el Medio Oriente, para poder obtener un mejor acceso al agua. Se prevé más problemas de este tipo en el futuro por la creciente población humana, contaminación y calentamiento global.
El World Water Development Report (informe mundial del desarrollo del agua) de la UNESCO (2003) de su World Water Assessment Program (Programa mundial para la estimación del agua) indica que en los próximos 20 años, la cantidad de agua disponible para todos decrecerá en un 30%. El 40% de los habitantes del mundo actualmente no tiene la cantidad mínima necesaria para el mínimo aseo. Más de 2,2 millones de personas murieron en el año 2000 por enfermedades relacionadas con el consumo de agua contaminada o por ahogamiento. En 2004 el programa de caridad enfocado al agua WaterAid del Reino Unido informó que un niño muere cada 15 segundos debido a las enfermedades relacionadas con el agua que podrían fácilmente evitarse.
Posibles soluciones para mejorar la disponibilidad del agua [editar]Posibles soluciones para mejorar la disponibilidad del agua: producir más, distribuirla mejor y desperdiciarla menos. Hervirla y destilarla. Existen otras técnicas más avanzadas, como la ósmosis inversa.
Distribuirla mejor: la distribución del agua se lleva a cabo por medio de los sistemas de agua municipales o como agua embotellada. Algunos países tienen programas para distribuir el agua a los más necesitados libre de cargos.
Cabe también resaltar la preocupación cada vez mayor por sustentar mecanismos de medición del agua que se consume en los países en desarrollo con el fin de tener un mayor control sobre su consumo y sobre el transporte del líquido elemento hacia los consumidores.
Reutilizarla: el agua (H2O) es la misma molécula, tanto en el agua potable como en las aguas servidas, la de las cloacas, para ser claros. La diferencia está, y no es poca cosa, en las sustancias, orgánicas o inorgánicas disueltas y trasportadas en suspensión por ésta. Por lo tanto, el agua puede ser en teoría, reutilizada infinitamente, y de hecho, en eso se basa justamente el "ciclo del agua". Por lo tanto, si el agua la devolviéramos a la naturaleza, en un estado de pureza suficiente para que los mecanismos naturales de depuración pudieran limpiarla, la disponibilidad del recurso hídrico mejoraría.
Desde un punto de vista político, el agua podría llegar a ser declarado un derecho humano, [1] y algunos países como Uruguay o España han dado pasos en ese sentido al declararlo un bien colectivo [2] o de dominio público.
El agua en la cultura humana [editar]El agua es considerado purificador en muchas religiones, incluyendo el Cristianismo, el Islam y el Judaísmo. Por ejemplo, el bautizo en las iglesias cristianas se lleva a cabo con agua. También un baño ritual con agua pura se celebra para los muertos en muchas religiones incluyendo el Judaísmo y el Islam. En el Islam, el Salah diario solo se puede hacer después de la Ablución que consiste en lavarse partes del cuerpo con agua limpia. En el Shinto, el agua se usa en casi todos los rituales para purificar a una persona o lugar.
Al agua se le da poderes espirituales en muchas ocasiones. En la mitología celta, Sulis es la diosa local de las aguas termales; en la cultura hindú, la Ganga es personificada como una diosa. Alternativamente, los dioses pueden ser patrones de algunas aguas, ríos o lagos; en la mitología griega y romana, Peneus era un dios de un río.
Empédocles, un filósofo griego, sostenía que el agua era uno de los cuatro elementos clásicos junto con el fuego, la tierra y el aire, y era la materia primordial del Universo o ylem. En la teoría de los cuatro humores corporales, el agua se asocia con el phlegm. El agua también era uno de los Cinco elementos en el Taoísmo chino, junto con la tierra, el fuego, la madera y el metal,
La Fundación Nueva Cultura del Agua es una entidad fundada por dos universidades, la Universidad de Zaragoza y la Universidad Politécnica de Valencia junto a un grupo de personas que promueven una Nueva Cultura del Agua.
¿Agua que desafía la humedad? [editar]Por definición el agua se mezcla fácilmente con otra de su clase; brazos abiertos (puentes) de hidrógeno se enlazan con el oxígeno de otros radicales hidroxilos (OH). Esta es la propia definición de "humedad". Pero científicos del PNNL (Pacific Northwest National Laboratory) han observado una primicia: una monocapa de agua (hielo que ha crecido en una oblea de platino) que repele capas subsecuentes de hielo que entran en contacto con ella.
Las interacciones del agua con superficies son ubicuas en la naturaleza y desempeñan un papel importante en muchas aplicaciones tecnológicas tales como la catálisis y la corrosión.
Se había asumido que un extremo de la molécula de agua se enlazaría con el metal, y al otro extremo estarían estos conocidos puntos para la formación de puentes de hidrógeno con los átomos en la próxima capa de agua.
Los investigadores usaron una técnica que utiliza criptón para sondear superficies metálicas y capas de agua en esas superficies. Encontraron que la primera capa de agua, o monocapa, humedecía la superficie de platino como habían esperado, pero las capas subsecuentes no mojaron la primera. En otras palabras, la primera capa de agua es hidrofóbica.
Esta agua que rechaza al agua en el metal es más que una curiosidad, y constituirá una sorpresa para muchos especialistas que han asumido que las películas de agua cubren uniformemente las superficies.
Se han hecho cientos de experimentos en películas delgadas de agua formadas en superficies de metal para aprender cosas acerca de cómo estas películas afectan a las moléculas con las que entran en contacto, y qué papel tienen en estas interacciones el calor, la luz y la radiación de alta energía. [3]
Véase también [editar]Agua carbonatada
Agua de mar
Agua de proceso
Agua desionizada
Agua dulce
Agua pesada
Agua vitalizada
Agua destilada
Agua mineral
Agua oxigenada
Aguas agresivas al hormigón
Calidad del agua
Cuerpo de agua
Desertificación
Desertización
Deuterio
Dureza del agua
Hidroecología
Hielo
Inundación
Pantano
Sequía
Tratamiento de aguas
Uso racional del agua
Vapor
Enlaces externos [editar] Wikimedia Commons alberga contenido multimedia sobre Agua.Commons
Wikilibros
Wikilibros alberga un libro o manual sobre Manual de Ingeniería Sostenible del Agua.
Wikiquote
Wikiquote alberga frases célebres de Agua.
Portal del agua de la Unesco UNESCO Agua, desarrollo sostenible y protección de los recursos mundiales de agua dulce
Programa Mundial de Evaluación de los Recursos Hídricos
Programa GEMS/Agua de la ONU
Consenso científico sobre los desinfectantes del agua en GreenFacts
Fundación Nueva Cultura del Agua
La gota de agua. Un ensayo sobre la privatización del agua, por Cathy García.
Agua y Seguridad Nacional
Agua, usos y abusos
La escasez del agua en España
Agua Embalsada en España
Portal sobre la problemática del agua a nivel global
Conversaciones sobre el agua Serie de entrevistas/conversaciones con personas que operan
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lunes, 22 de septiembre de 2008
LA ALTERNATIVA

Las “células de combustible” como alternativa de propulsión limpia para buques
Un grupo de compañías del norte de Europa apunta a demostrar que las células de combustible pueden proveer un modo de propulsión limpia para buques.
Oslo. Un grupo de compañías del norte de Europa apunta a demostrar que las células de combustible pueden proveer un modo de propulsión limpia para buques, en lugar de los actuales sistemas que utilizan combustibles sucios, y que puede llegar a emitir cientos de veces más contaminantes que los automóviles.
Las empresas planean instalar en el 2008 un propulso limpio basado en la tecnología de células de combustible a bordo de un buque “supplier”. Y están convencidas de que una gran parte de la comunidad marítima adoptará el concepto en los próximos 25 años.
Sostienen que los “motores verdes” para buques ganarán espacio en la feroz competencia global de la industria del transporte marítimo, a medida que avance la tecnología y se endurezcan las relativamente laxas normas ambientales actuales.
“La imposición de regulaciones más estrictas, combinada con la adopción de políticas que favorezcan las soluciones verdes, compensarán largamente en los próximos años los mayores costos de inversión inicial de las células de combustible”, afirmó Tomas Tronstad, quien dirige el proyecto industrial de células de combustible para la sociedad de clasificación noruega Det Norske Veritas (DNV). “Confiamos en que en una década existirán muchos proyectos similares en el mundo, y que en un cuarto de siglo un gran porcentaje del sector marítimo podría utilizar células de combustible”, agregó.
Islandia de hecho, tiene – como parte de su política ambiental - planes para convertir toda su flota pesquera con motores de tecnología de células de combustible a base de hidrógeno.
La industria naviera dice ser más ecológica que otros modos de transporte, en virtud de las enormes cantidades de carga que transporta un buque. Sin embargo, los combustibles pesados utilizados por los barcos emiten 700 veces más dióxido de azufre que los escapes de los vehículos diesel terrestres.
DNV estima que las células de combustible – que generan energía eléctrica a partir de un proceso químico, en lugar de la combustión de los motores convencionales – cuestan en la actualidad alrededor de seis veces más que los generadores diesel.
Sin embargo, esta tecnología puede ser hasta un 50% más eficiente, y mucho más limpia, lo que ayudará a refrenar los altos costos del combustible y - como muchos suponen para el futuro - el alto costo de contaminar.
Cuando estos sistemas son alimentados con gas natural licuado (LNG) – como será el caso del modelo a escala real que será utilizado para las pruebas – las emisiones de dióxido de carbono se reducen a la mitad en comparación con los motores diesel que queman el combustible marino pesado. Por su parte, las descargas de azufre y óxido de nitrógeno resultan prácticamente nulas.
Las células de combustible no tienen partes móviles, lo que reduce radicalmente las necesidades de mantenimiento, y las hace esencialmente silenciosas y libres de vibraciones.
Limitaciones
El grupo naviero noruego Eidesvik Offshofre planea instalar el año próximo un sistema de células de combustible de 330 kW en uno de sus buques. Será uno de varios motores a instalar en el buque, todos alimentados con LNG almacenado en tanques de a bordo refrigerados. Los tanques de LNG ocupan un espacio precioso a bordo, y necesitan ser recargados con relativa frecuencia – alrededor de una vez a la semana, según Eidesvik -, lo que limita el radio de acción del buque a aguas costeras en regiones con buena infraestructura para la provisión de LNG.
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