resumen semestral ciencias
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En el siguiente trabajo podrán ver el contenido de los temas de ciencias
naturales relacionados con la metería, partes, composición, y estructura. Los
modelos atómicos de los científicos más acertados en cuando a la descripción,
la forma en que la energía se transforma, la forma en cómo los humanos
buscamos la forma de aprovechar al máximo los recursos sin importar que tanto
lo recienta la naturaleza, los distintos medios que utilizamos para crear algunos
aparatos que nos ayudan a aprovechar los recursos sin dañar al medio.
Podrán leer sobre los graves daños que está teniendo nuestro mundo, los
desastres naturales que hay en estos tiempos por la contaminación de aire, los
tipos de mezclas, los usos, y los medios de separación, con la importancia que
tienen en nuestra vida cotidiana y el impacto de mezclas que no son beneficiosas
para nosotros.
Tomamos el tema de la electricidad para ver y comprender como están formadas
las conexiones en nuestros hogares, los tipos de conexiones (circuito en serie,
mixto y paralelo), el cuidado que debemos de tener para no sufrir alguna
descargar eléctrica ya sea en el medio, así materiales aisladores y los que son
conductores.
La importancia de conocer las fases de la luna para hacer unas actividades que
resultarían más eficientes con la luna que en cualquier otro momento, lo que
sucede en los eclipses, el saber cada cuanto suceden y sobre todo en que partes
del mundo podemos apreciar algún eclipse y lo que la gente creía de antes al
ver un eclipse.
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________________________________________________________________ 6
____________________________________________ 7
Conceptualización de electricidad estática _________________________________________ 7
Sus efectos en el entorno y sus medidas de precaución de la electricidad estática. ________ 7
Medidas de precaución: ____________________________________________________________ 8
Usos y aplicaciones de la electricidad estática _______________________________________ 9
Instrumentos de medición de la electricidad estática ________________________________ 10
__________________________________________ 12
Niveles tróficos: productores, consumidores y desintegradores. ______________________ 12
Cadenas, redes alimenticias y pirámides de energía. ________________________________ 13
Flujo de elementos esenciales a través de las cadenas alimenticias: ciclos del carbono,
nitrógeno, fósforo y agua._______________________________________________________ 15
____________________________________________________ 17
3.1. ¿Qué es y cuál es la importancia de la biodiversidad para México? ________________ 17
3.2. México país megadiverso. ___________________________________________________ 17
_____________________________________________ 19
4.1. ¿Qué es el desarrollo sustentable? ____________________________________________ 19
_________________________________________ 22
5.1. Causas y consecuencias. ____________________________________________________ 22
5.2 Crisis de la biodiversidad. ___________________________________________________ 23
5.3 Extinciones masivas. ________________________________________________________ 23
___________________________________ 24
________________________________________________ 25
____________________________________________ 26
Riesgos a la salud _____________________________________________________________ 27
Mejora de la resistencia de las comunidades. ______________________________________ 27
______________________________________________________________ 29
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____________________________________________ 30
Sus efectos en el entorno y sus medidas de precaución de la electricidad estática. _______ 30
Fundamentos físicos de la electricidad estática. ____________________________________ 31
Instrumentos para la medición de electricidad estática ______________________________ 33
_______________________________________ 35
Circuito eléctrico. _____________________________________________________________ 35
Funcionamiento de un circuito eléctrico y sus componentes __________________________ 36
Materiales conductores y aislantes de corriente eléctrica ____________________________ 37
Materiales conductores ________________________________________________________ 37
Materiales semiconductores _________________________________________________________ 38 Materiales aislantes ________________________________________________________________ 38
Aplicaciones del circuito eléctrico. _______________________________________________ 38
_________________________________________ 40
2.3.1. Movimiento: luz, sonido, calor y electricidad _________________________________ 41
2.3.3. Fuentes alternativas de energía: sol, viento, mareas y geotermias. _______________ 42
2.3.4. Ventajas y desventajas del aprovechamiento de fuentes alternativas de energía ____ 44
________________________________ 45
Eclipses ______________________________________________________________________ 45
Eclipse de luna ________________________________________________________________ 46
Eclipse de sol _________________________________________________________________ 47
Periodicidad y frecuencia de los eclipses __________________________________________ 47
Mitos y creencias ______________________________________________________________ 48
La argumentación en ciencias ___________________________________________________ 49
______________________________________________________________ 50
____________________________________ 51
¿Qué es una partícula? _________________________________________________________ 51
Naturaleza corpuscular de los materiales _________________________________________ 52
Clasificación de los materiales ___________________________________________________ 52
Propiedades de los materiales ___________________________________________________ 54
Esencialismo y modelo atómico __________________________________________________ 54
Modelo atómico _______________________________________________________________ 55
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Dificultades en la comprensión de la naturaleza corpuscular de la materia. ____________ 55
___________________________ 57
_________________________________________________________ 57
_______________________________________________ 57
_________________________________________________ 59
___________________________ 59
_______________________________________________________________________ 61
________________________________________ 62
El dióxido de carbono __________________________________________________________ 63
Usos del dióxido de carbono ____________________________________________________ 63
Impacto del dióxido de carbono en el agua y la atmosfera ___________________________ 64
Generación del dióxido de carbono en las actividades humanas: riesgos y consecuencias. 65
El dióxido de carbono como agente del efecto invernadero __________________________ 66
_____________________ 67
____________________________________________________________________ 67
_________________________________________________ 68
______________________________________________ 70
_________________________________________ 71
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Conceptualización de electricidad estática
La palabra "estático" significa falto de movimiento. Por lo tanto, la electricidad estática es
una carga eléctrica sin movimiento. Todos los materiales están hechos de átomos. Un átomo
es la partícula más pequeña de un material que todavía conserva las propiedades de dicho
material. Si el núcleo gana o pierde electrones, se produce un desequilibrio. Un átomo que
pierde uno o más electrones pasa a tener carga positiva, mientras que un átomo que gana uno
o más electrones pasa a tener carga negativa, La electricidad estática es un fenómeno de las
superficies que se genera cuando dos o más cuerpos entran en contacto y se separan de nuevo.
Esta acción da lugar a una separación o transferencia de electrones negativos de un átomo a
otro. El nivel de carga (la fuerza del campo) depende de varios factores: el material y sus
propiedades físicas y eléctricas, la temperatura, la humedad, la presión y la velocidad de
separación.
Sus efectos en el entorno y sus medidas de precaución de la electricidad estática.
Efectos:
Desde las losetas de caucho o los materiales sintéticos utilizados en el suelo, hasta las cintas
transportadoras o las correas de transmisión de la maquinaria pueden producir electricidad
estática; también la manipulación de combustibles líquidos, como el gasoil o alcohol, o
algunos procesos de fabricación.
Otros ejemplos cotidianos de la manifestación de la electricidad estática son la repulsión que
sufre el cabello cuando lo cepillamos, la descarga que se produce si tocamos la ropa de otra
persona cuando el suelo es de moqueta, o la pequeña sacudida que recibimos al bajar del
automóvil y acercar la mano a la puerta. Estos ejemplos son simples e inofensivos.
Resultan mucho más peligrosos cuando las descargas electrostáticas se producen en el ámbito
laboral, en ambientes donde existe presencia de sustancias con propiedades inflamables y/o
explosivas, y donde las consecuencias de la electricidad estática pueden ser dramáticas.
Actividades tan cotidianas en la industria como el trasvase de líquidos inflamables de unos a
otros recipientes de almacenamiento, la carga y descarga de cisternas de abastecimiento de
combustibles en las estaciones de servicio, o el almacenamiento en silos de polvos
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potencialmente explosivos como la harina pueden generar, y de hecho han provocado,
incendios y explosiones de extrema gravedad que han tenido su origen en descargas
electrostáticas accidentales.
la generación de electricidad estática suele provocar la acumulación de partículas de polvo
en superficies con carga estática causando atracción de partículas sólidas con los
consiguientes problemas de acumulación de suciedad en productos terminados, aumento de
atranque de líneas, colmatación de filtros, tamices obstruidos, tuberías de conducción
bloqueadas, pintura y recubrimientos superficiales no distribuidos homogéneamente, etc.
Fundamentos físicos de la electricidad estática
El término electricidad define, en general, un fenómeno físico-químico asociado al
movimiento de electrones a través de un determinado material. Básicamente, es posible
distinguir tres tipos:
Electricidad por corriente alterna: generada en los centros de producción y
utilizada a diario a través del suministro realizado por las compañías eléctricas.
Electricidad por corriente continua: generada por las pilas, las baterías, los
acumuladores, etc.).
Electricidad estática: es un tipo de energía que resulta de un exceso de carga
eléctrica que acumulan determinados materiales, normalmente por rozamiento.
Medidas de precaución:
Para evitar los accidentes con la electricidad estática es preciso realizar un breve análisis de
la problemática que pueden crear en determinadas actividades laborales y dar un repaso de
las posibles soluciones que hoy día existen en el mercado para contrarrestar su efecto
negativo, tanto en relación con las molestias causadas por su presencia en las áreas de
oficinas, lo que entraría en el campo de estudio de la ergonomía ambiental, como en su
aspecto más dañino como son los posibles incendios y/o explosiones que se pueden generar
en áreas con este tipo de riesgo -objeto de análisis por parte de la seguridad industrial.
Elección adecuada de materiales en instalaciones y equipos de trabajo desde la fase de diseño:
Suelos conductores antiestáticos de losetas o alfombras conductivas.
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Tratamientos superficiales antiestáticos en partes sometidas a fricción en los equipos
de trabajo (poleas, rodillos, cintas transportadoras, etc.
Incorporación de mangueras para líquidos inflamables con almas metálicas y
conexión a tierra.
Uso de elementos no conductores, como barandillas, pomos de puertas, escaleras y
andamios con ruedas, mobiliario, recipientes antiestáticos, etc.
Dispositivos y elementos de protección antiestática. Dentro de la enorme gama de productos
comercializados con el marchamo de antiestáticos se pueden encontrar aplicaciones tan
variopintas como:
Papeleras antiestáticas.
Escobas, cepillos u recogedores antiestáticos.
Aspiradores eléctricos antiestáticos (algunos incorporan filtros HEPA como
complemento).
Mangueras conductivas para la aspiración o impulsión de polvos combustibles o
vapores inflamables.
Palets conductivos para el transporte con carretillas elevadoras.
Escaleras de mano antiestáticas.
Alfombras individuales antiestáticas para puestos de trabajo dotados de pantallas de
visualización de datos (PVD).
Sillas ergonómicas antiestáticas.
Material de oficina antiestático (carpetas, portadocumentos, reposapiés, celo,
bolígrafos, etc.
Usos y aplicaciones de la electricidad estática
La electricidad estática es un fenómeno que se debe a una acumulación de cargas eléctricas
en un objeto. Esta acumulación puede dar lugar a una descarga eléctrica cuando dicho objeto
se pone en contacto con otro.
La electricidad estática se produce cuando ciertos materiales se frotan uno contra el otro,
como lana contra plástico o las suelas de zapatos contra la alfombra, donde el proceso de
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frotamiento causa que se retiren los electrones de la superficie de un material y se reubiquen
en la superficie del otro material que ofrece niveles energéticos más favorables, o cuando
partículas ionizadas se depositan en un material, como por ejemplo, ocurre en los satélites al
recibir el flujo del viento solar y de los cinturones de radiación de Van Allen. La capacidad
de electrificación de los cuerpos por rozamiento se denomina efecto triboeléctrico, existiendo
una clasificación de los distintos materiales denominada secuencia triboeléctrica.
La Xerografía
La electricidad estática se usa habitualmente en xerografía donde un pigmento de polvo (tinta
seca o tóner) se fija en las áreas cargadas previamente haciendo visible la imagen impresa.
En Electrónica
La electricidad estática causa numerosos daños a los componentes por lo que los operarios
han de tomar medidas para descarga.
Instrumentos de medición de la electricidad estática
Instrumentos para la medición de electricidad estática
El ohmímetro
Es un arreglo de los circuitos del voltímetro y del amperímetro, pero con una batería y una
resistencia. Dicha resistencia es la que ajusta en cero el instrumento en a escala de los ohmios
cuando se cortocircuitan los terminales. En este caso, el voltímetro marca la caída de voltaje
de la batería y si ajustamos la resistencia variable, obtenemos el cero en la escala.
El voltímetro
Es el instrumento que mide el valor de la tensión. Su unidad de medición es el voltio (v) con
sus múltiplos: el mega voltio (MV) y el kilovoltio (kv) y sub múltiplos como mili voltio (mv)
y el micro voltio. Existen voltímetros que miden tensiones continuas llamados voltímetro de
bobina móvil y de tensiones alternas, los electromagnéticos.
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Sus características son también parecidas a las del galvanómetro, pero con una resistencia en
serie.
El galvanómetro
Los instrumentos principales en la detección y medición de la corriente. Se basan en las
interacciones entre la corriente eléctrica y un imán. El mecanismo del galvanómetro está
diseñado de forma que un imán permanente o un electroimán produce un campo magnético,
lo que genera una fuerza cuando hay un flujo de corriente en una bobina cercana al imán,
El amperímetro
Es el instrumento que mide la intensidad de la corriente eléctrica. Su unidad de medida es el
amperímetro y sus submúltiplos, el miliamperio y el micro-amperio. Los usos dependen de
tipo de corriente, ósea, que cuando midamos corriente continua, se usara el amperímetro de
bobina móvil y cuando usemos corriente alterna, usaremos el electromagnético.
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Niveles tróficos: productores, consumidores y desintegradores.
NIVELES TRÓFICOS:
Productores:
El nivel trófico de los productores está integrado por organismos, que tienen la capacidad de
transformar las sustancias inorgánicas en alimento orgánico, función que dentro de un
ecosistema son los únicos que la poseen, también son llamados autótrofos. En su mayoría
son vegetales y algas fotosintetizados (fitoplancton). Son el inicio de toda cadena alimentaria.
Consumidores:
Los consumidores se alimentan de sustancias orgánicas ya elaboradas por otros organismos,
es decir de sustancias elaborados por los productores o por otros consumidores y en relación
con su régimen alimentario se los conoce como heterótrofos.
Los consumidores pueden ser:
Consumidores primarios o de primer orden: son organismos herbívoros que se
alimentan de productores, como roedores, insectos, palomas, teros, vaca, oveja, etc.
Consumidores secundarios o carnívoros de primer orden: son organismos carnívoros
que se alimentan de los consumidores primarios. Por su régimen alimentario se los
llama carnívoros. Dentro de este grupo encontramos algunos peces, zarigüeyas,
culebras, ranas, etc.
Consumidores terciarios o carnívoros secundarios: son los que se alimentan de otros
carnívoros, como las aves rapaces y los felinos. Dentro de este grupo encontramos a
los omnívoros que consumen tanto vegetales como animales.
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Descomponedores y detritívoros:
Cuando una planta o un animal muere, los cuerpos son desintegrados por otros organismos,
los descomponedores, representados por bacterias y hongos, y los detritívoros, representados
por pequeños gusanos, lombrices de tierra, protozoarios, caracoles, babosas, milpiés, etc.
Dentro del segundo grupo se ubican grandes animales carroñeros, organismos que se
alimentan de carroña como los buitres y cuervos. La descomposición puede ser definida
como la desintegración gradual de materia orgánica muerta, en la que complejas moléculas
ricas en energía son fragmentadas por los organismos descomponedores y detritívoros. Los
organismos pertenecientes a este nivel trófico tienen un rol primordial en el ciclo de la
materia porque "cierran" las cadenas tróficas en ciclos, posibilitando que la materia
orgánica se transforme en inorgánica y pueda ser captada por los productores.
Cadenas, redes alimenticias y pirámides de energía.
Cadenas y redes alimentarias:
El trayecto que sigue el alimento al ir pasando de un organismo al otro se denomina cadena
alimentaria. Al comienzo de cualquier cadena siempre se encuentra un organismo productor,
lo que demuestra que las plantas verdes son las que hacen posible la vida sobre nuestro
planeta. El conjunto de cadenas que tienen eslabones comunes da lugar a una verdadera red
alimentaria. Las estructuras más comunes y estables están construidas por varias cadenas,
con múltiples conexiones entre ellas. Cada nivel trófico está compuesto por muchas especies,
dado que por lo general una población particular tiene varias alternativas para su
alimentación. Por ejemplo los animales omnívoros pueden consumir vegetales u animales,
comportándose de este modo como herbívoros o como carnívoros, lo que hace que en la red
trófica estos animales ocupen distintos niveles tróficos.
Pirámide de la energía:
Se puede construir una pirámide de energía para ilustrar cómo la energía pasa de un nivel
trófico al nivel superior. La planta capta la energía luminosa y la acumula. Parte de esa
energía la utiliza para las funciones de crecimiento y parte se disipa en forma de calor. Entre
la base y la cumbre se interpone un número variable de pisos, cada uno de los cuales alberga
a un menor número de individuos, puesto que al pasar de uno a otro, parte de la energía se
pierde. Las cadenas alimentarias son cortas porque la energía se agota. El hombre procura
buscar el alimento en los niveles más bajos, porque allí hay más energía.
Hábitat:
Es el ambiente en donde vive una especie o población. Existe una infinidad de hábitats
distintos, dependiente del tipo de clima, la actitud, el suelo, el agua y el viento, entre
otros factores.
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Nicho ecológico:
Hace referencia al "rol", o función, que tiene un organismo dentro del ecosistema o
comunidad. No sólo depende de dónde vive el organismo, sino también de lo que hace, de
sus costumbres, de sus hábitos, del alimento que consume y su modo de vida. Por ejemplo,
en la selva misionera algunos roedores cavan sus cuevas en distintas zonas del suelo, otras
especies, como gusanos e insectos, desarrollan su vida en diferentes partes del tronco de un
árbol, algunas especies de aves viven en las copas de los árboles y otras, en cambio, en el
manto de humus que cubre el suelo, como muchas especies de insectos y arañas.
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Flujo de elementos esenciales a través de las cadenas alimenticias: ciclos del
carbono, nitrógeno, fósforo y agua.
Flujo de energía y nutrientes a través del ecosistema.
La energía solar capacita a las plantas para formar tejidos orgánicos a partir de dióxido de
carbono, agua y nutrientes inorgánicos a través del proceso de la fotosíntesis. La energía de
la luz es transformada en energía química en los cloroplastos de las células vegetales. Cuando
la planta muere y se descompone o es comida por un consumidor, la energía almacenada en
la planta se transfiere.
Ciclo del carbono
El ciclo del carbono es un ciclo biogeoquímicos por el cual el carbono se intercambia entre
la biosfera, la litosfera, la hidrosfera y la atmósfera de la Tierra. Los conocimientos sobre
esta circulación de carbono posibilitan apreciar la intervención humana en el clima y sus
efectos sobre el cambio climático.
El carbono (C) es el cuarto elemento más abundante en el Universo, después del hidrógeno,
el helio y el oxígeno (O). Es el pilar de la vida que conocemos. Existen básicamente dos
formas de carbono: orgánica (presente en los organismos vivos y muertos, y en los
descompuestos) y otra inorgánica, presente en las rocas.
En el planeta Tierra, el carbono circula a través de los océanos, de la atmósfera y de la
superficie y el interior terrestre, en un gran ciclo biogeoquímico. Este ciclo puede ser dividido
en dos: el ciclo lento o geológico y el ciclo rápido o biológico.
Ciclo del nitrógeno.
Los organismos emplean el nitrógeno en la síntesis de proteínas, ácidos nucleicos (ADN y
ARN) y otras moléculas fundamentales del metabolismo.
Su reserva fundamental es la atmósfera, en donde se encuentra en forma de N2, pero esta
molécula no puede ser utilizada directamente por la mayoría de los seres vivos (exceptuando
algunas bacterias).
Ciclo del fósforo.
El ciclo del fósforo es un ciclo biogeoquímico que describe el movimiento de este elemento
químico en un ecosistema. Los seres vivos toman el fósforo (P) en forma de fosfatos a partir
de las rocas fosfatadas, que mediante meteorización se descomponen y liberan los fosfatos.
Éstos pasan a los vegetales por el suelo y, seguidamente, pasan a los animales. Cuando éstos
excretan, los componedores actúan volviendo a producir fosfatos.
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Una parte de estos fosfatos son arrastrados por las aguas al mar, en el cual lo toman las algas,
peces y aves marinas, las cuales producen guano, el cual se usa como abono en la agricultura
ya que libera grandes cantidades de fosfatos; los restos de los animales marinos dan lugar en
el fondo del mar a rocas fosfatadas, que afloran por movimientos orogénicos.
Ciclo del agua.
El ciclo del agua describe la presencia y el movimiento del agua en la Tierra y sobre ella. El
agua de la Tierra está siempre en movimiento y cambia constantemente de estado: líquido,
vapor, hielo y viceversa. El ciclo del agua ha estado ocurriendo por miles de millones de
años, y la vida sobre la Tierra depende de él.
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3.1. ¿Qué es y cuál es la importancia de la biodiversidad para México?
Si haz visitado un herbario, un zoológico o simplemente un museo de historia natural,
seguramente observaste una gran cantidad de plantas y animales; si además haz tenido la
oportunidad de caminar en algún bosque, selva o una zona árida, posiblemente notaste que
la diversidad de organismos es todavía mayor.
Los seres vivos prácticamente han conquistado cada parte del planeta, esto ha sido de una
extraordinaria diversificación, es decir, de su evolución en muchas y distintas especies. La
biodiversidad es el resultado de miles de millones de años de evolución; se cree que los
primeros organismos unicelulares aparecieron hace 3 mil 500 millones de años.
¿Cuál es la importancia de la biodiversidad para México?
En primer lugar, hablando egoístamente sobre economía, la biodiversidad de México sirve
para la recreación de turistas, ya sean de México o extranjeros, los clásicos zoológicos en
donde se cobra por ver a los animales o en algunas reservas naturales y santuarios; sólo por
recreación. México es el cuarto país megadiverso en el mundo; en México tenemos las
mejores y únicas especies que hay en el planeta. La variedad de seres vivos que contiene una
región o, como en este caso, un país. En el grupo de plantas contamos con 26,000 especies;
en el grupo de los anfibios tenemos alrededor de 282 especies; en el ámbito de los reptiles
tenemos 707 especies, y somos el primer lugar mundial con mayor especies de este grupo y
por último contamos con 439 especies de mamíferos.
La gran biodiversidad de México, se debe a que su privilegiada posición geográfica, la
variedad de climas y su compleja topografía, han propiciado una gran variedad de
condiciones permitiendo la existencia una gran cantidad de ecosistemas y especies, con una
amplia variabilidad genética. Cabe destacar, que sólo Indonesia y Brasil tienen descritas más
especies de mamíferos que México; y que tenemos más reptiles que cualquier otro país del
mundo excepto Australia. Somos junto con China, India, Perú y Colombia, uno de los 5
países con mayor variedad de ecosistema; prácticamente todos los tipos de vegetación
terrestre se encuentran en nuestro territorio y algunos como los humedales de Cuatro
Ciénegas en Coahuila, sólo se encuentran en México.
3.2. México país megadiverso.
La situación geográfica de México, su variedad de climas, topografía e historia geológica han
producido una de las riquezas biológicas más impresionantes del mundo.
Se calcula que alrededor del 10% de la diversidad global de especies se concentra en el territorio mexicano, lo que lo convierte junto con Colombia, Brasil, Indonesia, Perú, China,
Congo e India en uno de los llamados países “megadiversos”. En cuanto al número de
especies, México es el quinto lugar en plantas, cuarto en anfibios, segundo en mamíferos y
primero en reptiles.
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El número total de especies descritas en el país se acerca a las 65 mil, cifra muy por debajo de las más de 200 mil especies que, en una aproximación conservadora, se estima habitan en
el país. La fauna la integran aproximadamente 171 mil especies de invertebrados, en su
mayoría artrópodos (cerca de 86 mil especies) e insectos (78 mil especies), además de cerca
de 5 mil especies de vertebrados, mayormente peces (2 mil 122 especies) y aves (mil 250
especies).
Dada la enorme extensión de México, que abarca desde el Océano Atlántico al Océano
Pacífico, el país posee una variada topografía e importantes diferencias climáticas, lo que
propicia una flora y fauna multivariada (incluyendo islas remotas).
La flora mexicana, por su parte, consta de poco más de 23 mil especies, en su mayoría
angiospermas (poco más de 22 mil especies), con un nivel de endemismo superior al 40 por
ciento. Destacan por sus niveles de endemismo la familia de las cactáceas (con 850 especies,
84% de ellas endémicas) y la de las orquídeas (920 especies, 48% endémicas), así como el
género Pinus (con 48 especies, 43% endémicas).
En las aguas nacionales (tanto continentales como costeras y oceánicas) también pueden
contarse una gran diversidad de ecosistemas. Dentro de los lagos y ríos y en sus márgenes
pueden observarse bosques y selvas de galería, popales, tulares y ciertos tipos de vegetación
acuática sumergida.
Entre ellos existen ecosistemas únicos en su género tanto por su composición biológica como
por su grado de endemismo, como son los casos de los humedales de Cuatro Ciénegas, en el
estado de Coahuila y los lagos de Chapala y la Media Luna en Jalisco y San Luis Potosí,
respectivamente.
En lo que se refiere a ecosistemas marinos o con la influencia del agua salada, en las costas
del Pacífico, Atlántico y Mar Caribe pueden encontrarse grandes áreas dominadas por
manglares, lagunas costeras, estuarios, comunidades de pastos marinos y arrecifes de coral.
Dentro de los arrecifes de coral son notables por su riqueza los del Golfo de México, Banco
de Campeche y el Caribe, estos últimos considerados dentro de los más diversos del
continente y los cuales forman la segunda barrera arrecifal más grande del mundo.
México es cuarto lugar en flora del mundo, con 26,000 diferentes especies.
México es considerado el segundo país en el mundo en ecosistemas
México es el cuarto lugar en el mundo en el total de especies. (2,500 especies están
protegidas por la legislación mexicana).
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4.1. ¿Qué es el desarrollo sustentable?
¿Qué es el desarrollo sustentable?
"El desarrollo sustentable es un desarrollo que satisface las necesidades del presente sin
comprometer la capacidad de futuras
generaciones de satisfacer sus propias
necesidades”.
Esta definición incluye dos conceptos
claves:
Necesidades: en particular las de
los más pobres del mundo, a las que se
les debe dar prioridad. Limitaciones:
impuestas por el estado de la
tecnología y de la organización social a
la habilidad del medio ambiente de
satisfacer las necesidades presentes y
futuras.
Los objetivos del desarrollo social y económico de todos los países, desarrollados o en vía de
desarrollo, deben estar definidos en términos de la sostenibilidad, sin importar si se basan
en sistemas económicos orientados a una economía de mercado o a una planificación central.
Desarrollo sustentable y la pobreza: Actualmente un vasto número de personas en países en
desarrollo no tiene satisfechas sus necesidades básicas, la pobreza es endémica, como
tampoco tienen la oportunidad de mejorar sus condiciones de vida. Ésta situación hace al
mundo muy propenso a sufrir crisis humanitarias, económicas y ecológicas que afectan el
desarrollo, es por esto que satisfacer las necesidades básicas de todas las personas y ofrecerles
la oportunidad de una mejor calidad de vida son los mínimos requerimientos para lograr un
desarrollo sostenible,
Desarrollo sustentable y crecimiento poblacional: El incremento de la población mundial, ya
somos más de 7,000 millones y seremos 9,000 millones en 2050, aumenta la presión sobre
los recursos naturales y puede frenar el mejoramiento de los niveles de vida en zonas donde
la pobreza es generalizada.
Aunque el único problema con la escasez de recursos naturales no es el tamaño de
la población, hay otros como la distribución de los recursos y el consumo por persona, es
necesario que el crecimiento demográfico esté en armonía con la capacidad productiva del
sistema, es decir, debe haber un desarrollo tecnológico que permita el sostenimiento de una
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mayor población sin aumentar la presión y el daño en el medio ambiente, y así asegurar los
recursos a generaciones futuras.
Desarrollo sustentable y el progreso tecnológico: Los avances tecnológicos pueden
solucionar algunos problemas en el corto plazo pero pueden conducir a unos mayores en el
largo plazo, por ejemplo, algunas tecnologías que aumentan la productividad de los
cultivos agrícolas pero que con el transcurso de los años afectan gravemente los suelos.
Por otro lado el desarrollo tecnológico puede llevar a la marginalización de grandes sectores
de la población debido a una mala planificación, por ejemplo, cuando se expulsan a
campesinos de sus tierras para construir una nueva central hidroeléctrica sin planes de
contingencia para la población afectada.
En un mundo de recursos finitos no puede haber un crecimiento económico infinito, pero el
desarrollo tecnológico puede mejorar la capacidad de carga de los recursos existentes, es
decir, hacer más con lo mismo, y a la vez puede propiciar un mayor acceso a bienes y
servicios a las personas con menores ingresos.
Desarrollo sustentable y los recursos renovables: El desarrollo económico obviamente
implica cambios físicos en los ecosistemas. Todos los ecosistemas no pueden ser preservados
intactos, por ejemplo, un bosque puede ser talado en unas partes pero ser extendido en otras,
lo cual, no es algo necesariamente malo si la explotación forestal fue planeada y los efectos
en la erosión de los suelos, el agua, la fauna y flora son tomados en cuenta.
En general los recursos renovables, como los bosques y las poblaciones de peces, no van a
agotarse siempre que el nivel de abuso esté entre los límites de regeneración y crecimiento
natural del ecosistema. Pero como la mayoría de los recursos renovables son parte de un
sistema mayor complejo e interrelacionado, por ejemplo, las poblaciones de peces que son
parte de la cadena alimenticia del océano, se debe tener en cuenta los efectos que tienen en
todo el ecosistema para poder maximizar el rendimiento máximo sostenible.
Desarrollo sustentable y los recursos no renovables: En cuanto a los recursos no renovables,
como combustibles fósiles o minerales, su uso reduce el stock disponible para futuras
generaciones, pero esto no significa que este tipo de recursos no deban ser utilizados.
En general al momento de consumir recursos no renovables se debe tener en cuenta la
importancia de estos en la sociedad, la disponibilidad de tecnologías para la minimización de
su agotamiento y la probabilidad de que haya recursos sustitutos disponibles.
Es por esto, que el consumo de los recursos no renovables debe tener un énfasis en el reciclaje
y en la economización para asegurar que los recursos no se agoten antes de que haya
sustitutos aceptables disponibles. El desarrollo sostenible implica que la tasa de agotamiento
de los recursos excluya el menor número de opciones de consumo para las generaciones
futuras.
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Desarrollo sustentable y la diversidad de especies: El desarrollo económico tiende a
simplificar los ecosistemas y a reducir la diversidad de especies de plantas y animales. Y las
especies una vez extintas no son renovables (por ahora). La pérdida de especies puede limitar
enormemente las opciones de las generaciones futuras. Por esto, el desarrollo sostenible
requiere de la conservación de las especies.
Desarrollo sustentable y la contaminación: Los bienes públicos, como el aire, también son
recursos y deben ser protegidos como cualquier otro. Debido a esto, es necesario minimizar
el impacto de las actividades económicas en la calidad del aire, agua y otros elementos
naturales para preservar la integridad de los ecosistemas. En esencia el desarrollo sostenible
es un proceso de cambio en el cual la explotación de recursos, la dirección de las inversiones,
la orientación del cambio tecnológico y el cambio institucional están en armonía, y buscan
mejorar el potencial actual y futuro de satisfacer las necesidades y aspiraciones humanas.
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Nuestro planeta se enfrenta a una acelerada desaparición de sus ecosistemas y a la irreversible
pérdida de su valiosa biodiversidad. Por diversidad entendemos la amplia variedad de seres
vivos -plantas, animales y microorganismos- que viven sobre la Tierra y los ecosistemas en
los que habitan. El ser humano, al igual que el resto de los seres vivos, forma parte de este
sistema y también depende de él. Además, la diversidad biológica incluye las diferencias
genéticas dentro de cada especie y la variedad de ecosistemas.
La pérdida de la diversidad biológica amenaza los suministros de alimentos, las posibilidades
de recreo y turismo y las fuentes de madera, medicamentos y energía. Además, interfiere
negativamente con las funciones ecológicas esenciales.
5.1. Causas y consecuencias.
La biodiversidad es muy importante para la supervivencia de la vida en el planeta, algunas
de las causas de la extinción de las especies son: la destrucción de hábitats, las especies
invasivas, la contaminación, la superpoblación humana y la mala explotación de los recursos
de caza y pesca. La consecuencia más importante de la extinción de las especies es la pérdida
o el deterioro de ecosistemas, esto es causado por la desaparición de eslabones en las cadenas
alimenticias. Los fenómenos de cambio climático y el calentamiento global también han
afectado la biodiversidad, aunque éste ha sido un proceso más lento, también provoca un
desequilibrio en los ecosistemas, y pueden generar la extinción de especies que allí habitan.
Consecuencias de la pérdida de biodiversidad
El calentamiento global y la desaparición de ecosistemas y especies en todo el planeta están
ya amenazando la supervivencia de millones de personas en el mundo.
Algunas de las consecuencias de la pérdida de biodiversidad son las siguientes:
Regresión de los ecosistemas. Los ecosistemas más evolucionados presentan una mayor
variedad de especies. Cuando sufren agresiones y desaparecen algunas de ellas, las cadenas
tróficas se desestabilizan, tendiendo los ecosistemas hacia una mayor simplicidad, alejándose
de su estado de clímax.
Desaparición del patrimonio genético. La genética es una disciplina relativamente reciente,
aunque los conocimientos actuales nos permiten confirmar la importancia de conservar esa
información genética. La biodiversidad genética debe ser conservada para el futuro, ya que
la desaparición de especies, la pérdida de variedades silvestres por hibridación y la creciente
incorporación de cultivos transgénicos están suponiendo un grave riesgo para la variedad
genética de la biósfera.
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5.2 Crisis de la biodiversidad.
La crisis de la biodiversidad es la pérdida acelerada de la variedad genética, de especies y de
ecosistemas. En el Origen de las especies, publicado en 1859, Darwin demostró de forma
elegante como la asombrosa diversidad biológica que nos rodea, y de la que formamos parte,
se genera constantemente mediante la evolución de nuevas especies a partir de las ya
existentes. La selección natural, que actúa a nivel poblacional, es el mecanismo principal de
la evolución y es el que determina qué especies están mejor adaptadas a unas condiciones
ambientales determinadas y cuáles, no pudiendo sobrevivir de forma óptima en tales
condiciones, acaban por extinguirse.
Proteger la biodiversidad
Existen dos planteamientos para conservar la biodiversidad: proteger las especies y las
poblaciones individuales o proteger los hábitats en los que viven. Lo esencial es la
conservación de ecosistemas enteros, asegurando su funcionalidad. Los esfuerzos dirigidos
hacia las especies y las poblaciones, aunque son importantes, exigen una gran cantidad de
tiempo y esfuerzo; las medidas incluyen la protección legal de las especies individuales,
planes de gestión y una conservación ex situ, es decir, proteger las poblaciones de animales
y plantas en zoos y bancos de semillas. La conservación ex situ sirve tanto de seguro contra
la pérdida de la diversidad genética y de especies en la naturaleza como de semillero para
reintroducir o reforzar las poblaciones silvestres.
5.3 Extinciones masivas.
La mayoría de extinciones en la historia terrestre, fueron por impactos de meteoritos. Se ha
establecido estadísticamente que, aproximadamente cada 100 millones de años, impacta un
asteroide de grandes dimensiones contra la Tierra. Si se tiene en cuenta que la vida
pluricelular lleva unos 600 millones de años debería haber habido entre 5 y 6 grandes
extinciones desde entonces. Y esas son las que realmente han ocurrido.
También se considera como causa probable de extinciones menores o incluso de las más
masivas a explosiones de supernovas cercanas. De hecho existe otra teoría que dice que dado
que cada 25 millones de años aproximadamente la Tierra entra en la zona densa de la galaxia
(los brazos espirales) ésta se ve sometida a un mayor riesgo de explosiones violentas o al
azote de vientos estelares intensos.
Finales del Cretácico (hace unos 65 millones de años): La más reciente y famosa, ya que
supuso la extinción de los dinosaurios, cuyo dominio en el planeta había durado más de 150
millones de años. También supuso la desaparición repentina de otras muchas especies, como
los amonites marinos.
Finales del Triásico (hace unos 210 millones de años): Gracias a esta cuarta extinción masiva,
animales como los dinosaurios pudieron extenderse en la Tierra. Las causas precisas todavía
se desconocen.
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Finales del Pérmico (hace unos 250 millones de años): En esta tercera gran extinción, el 54%
de las familias de seres vivos desaparecieron (una familia puede abarcar entre unas pocas y
miles de especies).
Finales del Devoniano (hace unos 370 millones de años): Tampoco se conoce el origen
exacto de esta segunda gran extinción, en la que desapareció el 19% de todas las familias de
seres vivos.
Finales del Ordovícico (hace unos 440 millones de años): Un enfriamiento global repentino
y severo pudo ser la causa de esta primera gran extinción en la historia de la Tierra. El 25%
de las familias de seres vivos desaparecieron, la mayoría de ellas marinas, ya que en aquella
época no había casi especies terrestres.
Además de estas grandes cinco extinciones, la Tierra ha sufrido otros graves eventos
traumáticos que han afectado de manera dramática a ciertos grupos de organismos. Hace 55
millones de años, los movimientos tectónicos del Atlántico norte provocaron un intenso
vulcanismo, cambios en las corrientes marinas o el aumento del CO2 en la atmósfera. El
consecuente calentamiento global propició la extinción de organismos como los
foraminíferos, pero benefició a los mamíferos.
Acciones del consumo sustentable.
La Humanidad, en la búsqueda de satisfacer sus necesidades básicas (alimentación, vestido,
vivienda y salud), ha establecido un modo de vida donde la degradación ecológica, el
agotamiento de los recursos naturales y el sufrimiento humano han sido gastos colaterales en
pos del desarrollo social, tecnológico y económico.
La ciudadanía cada vez se debe de comprometer más en un tener un Consumo Sustentable
puesto que no sólo ayuda al medio ambiente que es la principal finalidad, sino que a su vez
puede ayudar a la economía familiar.
Consejos de consumo responsable
Separa la basura en orgánica (desechos naturales y plantas), inorgánica (papel, cartón,
vidrio, plástico y metal) y desechos sanitarios.
Compacta al máximo la basura para utilizar menos bolsas. Desarma cajas y
empaques, aplasta las botellas.
Reutiliza materiales. Antes de tirar algo piensa si lo puedes reparar, regalar o
aprovechar de otra manera. Por ejemplo las playeras viejas se pueden convertir en
trapos de cocina.
Reutiliza el agua de la regadera y lavadora para limpieza, riego y para el WC:
pon una cubeta mientras se calienta el agua del baño y al terminar el ciclo de lavado.
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Báñate más rápido. Recorta la duración de tus baños a 5 minutos y cierra la llave
mientras te enjabonas.
Apaga las luces cuando no estés en casa y considera instalar sensores de movimiento
que las activen sólo cuando las necesitas. Olvídate el mito de dejar las luces prendidas
para que no se metan a robar.
Aprovecha el calor residual. Apaga el horno y estufa 5 minutos antes de terminar de
cocinar.
Utiliza colores claros en paredes y techos para aprovechar la luz natural.
Alteraciones en los Ecosistemas.
Los ecosistemas pueden sufrir alteraciones naturales y por acción del hombre.
Las alteraciones naturales: Forman parte del equilibrio natural y los ecosistemas se recuperan restableciendo el equilibrio original o dando origen a un nuevo equilibrio.
Pertenecen a las alteraciones naturales las inundaciones, los deslizamientos de tierras
(derrumbes), los hundimientos del terreno (especialmente en zonas calcáreas), los incendios
por rayos, las erupciones volcánicas, las alteraciones cismáticas (sequías prolongadas) y el
debilitamiento o cambio de corrientes marinas (Fenómeno de El Niño), entre otras causas.
Estas alteraciones no son prolongadas, por lo general, y los ecosistemas se recuperan en una
sucesión de etapas o establecen un nuevo equilibrio.
Las alteraciones por acción humana: Son más peligrosas y, si se prolongan por mucho tiempo y en grandes extensiones, generalmente son irreversibles por la extinción de
especies que se ha producido y por la alteración del ambiente.
La actividad forestal también puede ser causa de alteraciones ecológicas o por la forestación
con especies exóticas en monocultivos o por la extracción selectiva de algunas especies de
alto valor. La actividad pesquera, si no tiene como base el manejo racional del recurso, puede
producir trastornos graves y hasta alterar el equilibrio ecológico y comprometer la
productividad de los ecosistemas.
La contaminación ambiental, producida por industrias altamente contaminantes (fábricas de
pulpa de papel, cervecerías, curtiembres, etc.), puede impactar fuertemente en los
ecosistemas y destruirlos. Los humos y polvos, con contenidos tóxicos, pueden eliminar la
vegetación de amplias zonas. Los derrames de petróleo son catastróficos en los ecosistemas
acuáticos.
Los centros urbanos producen alteraciones en los ecosistemas por el vertimiento de aguas
servidas y basuras en los mares, ríos y lagunas.
¿Qué es un "generador de cambio" y cómo afecta a los ecosistemas?
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Se conoce como generadores de cambio a aquellos factores naturales o inducidos por el ser
humano que causan directa o indirectamente un cambio en un ecosistema.
Los generadores de cambio que afectan a los servicios de los ecosistemas y al bienestar
humano van desde el ámbito local hasta el mundial, y pueden ser inmediatos o darse incluso
a largo plazo.
¿Cuáles son los generadores de cambio indirectos y cómo están modificándose?
Cambio en la población: Comprende el crecimiento de la población y la emigración. La población mundial se ha duplicado durante los últimos 40 años, alcanzando los
6,000 millones de personas en 2000.
Cambio en la actividad económica: A medida que aumentan los ingresos per cápita, crece la demanda de servicios de muchos ecosistemas y también cambia la estructura
de consumo. La proporción de ingresos que se dedican a la alimentación, por ejemplo,
disminuye frente a los que se dedican a bienes industriales o a servicios.
Factores sociopolíticos: Estos factores comprenden los procesos de toma de
decisiones y el grado de participación pública en ellos. La evolución hacia
instituciones democráticas durante los últimos 50 años ha ayudado a fortalecer a las
comunidades locales. También ha habido un aumento en el número de acuerdos
medioambientales multilaterales.
Factores culturales y religiosos: En este contexto, la cultura puede definirse como los valores, creencias y normas compartidas por un grupo de personas. Condiciona las
percepciones que los individuos tienen del mundo y sugiere líneas de actuación que
pueden tener impactos importantes sobre otros generadores de cambio como, por
ejemplo, el comportamiento de consumo.
Ciencia y tecnología: El siglo XX fue testigo de enormes avances en la comprensión de cómo funciona el mundo y en las aplicaciones técnicas de ese conocimiento. Gran
parte del aumento de la producción agrícola durante los últimos 40 años se debe al
aumento de producción por hectárea más que a un aumento del área cultivada. Al
mismo tiempo, los avances tecnológicos también pueden conducir a una degradación
de los servicios de los ecosistemas. Los avances en las tecnologías de pesca, por
ejemplo, han contribuido de manera significativa a la merma de reservas marinas de
peces.
México es un país con una gran variedad de ambientes fisiológicas y de climas, donde la diversidad
biológica se encuentra distribuida en el territorio de manera heterogénea.
En el país confluyen regiones biogeográficas, es centro de origen de especies domesticadas, y sitio
de hibernación y paso para una gran cantidad de especies migratorias. Por otra parte, nuestro país
enfrenta procesos de acelerada transformación debido a las actividades económicas y sociales.
Por tales razones se requiere una amplia gama de acciones para lograr la conservación de la
biodiversidad, adecuadas a los contextos locales y que respondan a objetivos claros y metas
alcanzables lo que se ha definido como estrategias de conservación.
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Fundamentación
Ambientales que lleguen a presentarse en su localidad, para determinar las medidas adecuadas
para minimizarlos y comunicar a la población, sin crear ansiedad pública, en qué consisten esos
riesgos y qué se está haciendo para prevenirlos y reducirlos. Estar preparado para atender este tipo
de situaciones evita la improvisación, reduce los costos y los esfuerzos para caracterizar los
problemas y disminuye la confusión pública por mensajes que se contradicen en cuanto a la
magnitud de los problemas y a las formas de resolverlos.
Mecanismos de coordinación
Los Comités Estatales de Plaguicidas, Fertilizantes y Sustancias Tóxicas, constituyen una
plataforma básica de coordinación que facilita la interacción de las autoridades sanitarias,
ambientales, agrícolas, laborales, comerciales y del transporte, tal como ocurre con la Comisión
Intersecretarial para el Control del Proceso y uso de los Plaguicidas, Fertilizantes y Sustancias
Tóxicas.
Riesgos a la salud
Para brindar la atención médica que sea necesaria o desarrollar la vigilancia epidemiológica, una
vez caracterizada la magnitud y forma de exposición de los grupos humanos en riesgo a las
sustancias peligrosas, se requiere que las instituciones de salud cuenten con personal entrenado en
toxicología y conocedor de los efectos clínicos que pueden provocar dichas sustancias. En su caso,
dichas instituciones deben de contar con los antídotos que se requieran para atender a los
intoxicados.
Restaurar y Conservar el hábitat.
La Costa del Golfo ha sufrido grandes daños en hábitats costeros vitales, como pantanos, praderas
y bosques costeros, estuarios, zonas de vegetación marina, dunas, playas naturales e islas de
barrera. El rápido ritmo de pérdida de hábitat y tierras costeras de la región sea detenido y
eventualmente revertido, el ecosistema y los servicios que ofrece podrían colapsar, con
consecuencias negativas para el medio ambiente marino y terrestre.
Mejora de la resistencia de las comunidades.
Estas comunidades también se enfrentan a desafíos por desastres naturales tales como, huracanes
e inundaciones, y riesgos a largo plazo como la erosión, hundimiento de tierras y aumento del
nivel del mar. Los desafíos inducidos por humanos también enfrentan a comunidades, como la
pérdida de tierras costeras, cambios de población y desarrollo asociado, y desastres tecnológicos
como los derrames de petróleo.
Restaurar y preservar más procesos fluviales naturales de distribución de sedimentos y agua
dulce.
Los pantanos interiores y costeros, estuarios, islas de barrera y playas y dunas naturales
proporcionan servicios críticos de ecosistema. Estos hábitats actúan como amortiguadores de
tormentas, fomentan el desarrollo sostenible de la pesca comercial y recreativa y otros recursos
naturales importantes, proporcionan un hábitat para la restauración de especies amenazadas y en
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peligro de extinción, y protegen importantes recursos culturales y sostienen al turismo y otras
economías y empleos recreativos.
Restaurar y proteger los arrecifes de coral y de ostras y otros entornos costeros.
En el Golfo, tanto los arrecifes de coral como los de ostras, desempeñan muchas funciones
ecológicas, incluida la reducción de las marejadas y la erosión del litoral, la creación de un hábitat
para otras especies y la mejora de la calidad del agua mediante la filtración de sedimentos y
nutrientes. Estos hábitats han disminuido como resultado de la salinidad alterada y los sedimentos,
la calidad del agua degradada, la sobrepesca, las enfermedades, el cambio climático, las tormentas
y las sequías.
Estrategia para la evaluación de los riesgos.
Dado que los riesgos químicos son función de la exposición de los posibles receptores, (seres
humanos, animales o vegetales), se requiere establecer la estrategia para la evaluación de esos
riesgos y la determinación de la magnitud de la exposición, para lo cual se necesita adoptar y, en
su caso, adaptar a las necesidades las metodologías establecidas para realizar este tipo de
evaluaciones.
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30
La palabra "estático" significa falto de movimiento. Por lo tanto, la electricidad estática es
una carga eléctrica sin movimiento. Todos los materiales están hechos de átomos. Un átomo
es la partícula más pequeña de un material que todavía conserva las propiedades de dicho
material. Si el núcleo gana o pierde electrones, se produce un desequilibrio. Un átomo que
pierde uno o más electrones pasa a tener carga positiva, mientras que un átomo que gana uno
o más electrones pasa a tener carga negativa, La electricidad estática es un fenómeno de las
superficies que se genera cuando dos o más cuerpos entran en contacto y se separan de nuevo.
Esta acción da lugar a una separación o transferencia de electrones negativos de un átomo a
otro. El nivel de carga (la fuerza del campo) depende de varios factores: el material y sus
propiedades físicas y eléctricas, la temperatura, la humedad, la presión y la velocidad de
separación
Sus efectos en el entorno y sus medidas de precaución de la electricidad estática.
Desde las losetas de caucho o los materiales sintéticos utilizados en el suelo, hasta las cintas
transportadoras o las correas de transmisión de la maquinaria pueden producir electricidad
estática; también la manipulación de combustibles líquidos, como el gasoil o alcohol, o
algunos procesos de fabricación.
Otros ejemplos cotidianos de la manifestación de la electricidad estática son la repulsión que
sufre el cabello cuando lo cepillamos, la descarga que se produce si tocamos la ropa de otra
persona cuando el suelo es de moqueta, o la pequeña sacudida que recibimos al bajar del
automóvil y acercar la mano a la puerta. Estos ejemplos son simples e inofensivos.
Resultan mucho más peligrosos cuando las descargas electrostáticas se producen en el ámbito
laboral, en ambientes donde existe presencia de sustancias con propiedades inflamables y/o
explosivas, y donde las consecuencias de la electricidad estática pueden ser dramáticas.
Actividades tan cotidianas en la industria como el trasvase de líquidos inflamables de unos a
otros recipientes de almacenamiento, la carga y descarga de cisternas de abastecimiento de
combustibles en las estaciones de servicio, o el almacenamiento en silos de polvos
potencialmente explosivos como la harina pueden generar, y de hecho han provocado,
incendios y explosiones de extrema gravedad que han tenido su origen en descargas
electrostáticas accidentales.
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la generación de electricidad estática suele provocar la acumulación de partículas de polvo
en superficies con carga estática causando atracción de partículas sólidas con los
consiguientes problemas de acumulación de suciedad en productos terminados, aumento de
atranque de líneas, colmatación de filtros, tamices obstruidos, tuberías de conducción
bloqueadas, pintura y recubrimientos superficiales no distribuidos homogéneamente, etc.
Fundamentos físicos de la electricidad estática.
El término electricidad define, en general, un fenómeno físico-químico asociado al
movimiento de electrones a través de un determinado material. Básicamente, es posible
distinguir tres tipos:
Electricidad por corriente alterna: generada en los centros de producción y
utilizada a diario a través del suministro realizado por las compañías eléctricas.
Electricidad por corriente continua: generada por las pilas, las baterías, los
acumuladores, etc.).
Electricidad estática: es un tipo de energía que resulta de un exceso de carga
eléctrica que acumulan determinados materiales, normalmente por rozamiento.
Medidas de precaución.
Para evitar los accidentes con la electricidad estática es preciso realizar un breve análisis de
la problemática que pueden crear en determinadas actividades laborales y dar un repaso de
las posibles soluciones que hoy día existen en el mercado para contrarrestar su efecto
negativo, tanto en relación con las molestias causadas por su presencia en las áreas de
oficinas, lo que entraría en el campo de estudio de la ergonomía ambiental, como en su
aspecto más dañino como son los posibles incendios y/o explosiones que se pueden generar
en áreas con este tipo de riesgo -objeto de análisis por parte de la seguridad industrial.
Elección adecuada de materiales en instalaciones y equipos de trabajo desde la fase
de diseño:
>Suelos conductores antiestáticos de losetas o alfombras conductivas.
>Tratamientos superficiales antiestáticos en partes sometidas a fricción en los equipos
de trabajo (poleas, rodillos, cintas transportadoras, etc.
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Incorporación de mangueras para líquidos inflamables con almas metálicas y
conexión a tierra.
Uso de elementos no conductores, como barandillas, pomos de puertas, escaleras y
andamios con ruedas, mobiliario, recipientes antiestáticos, etc.
>Conexión equipotencial de todos los elementos conductores entre sí complementado
con la toma de tierra. La conexión física entre los diferentes elementos metálicos de
una instalación o de un equipo de trabajo y su posterior puesta a tierra es una medida
esencial y a menudo suficiente para evitar la generación de electricidad estática.
>Control de la humedad relativa del aire. La acumulación de cargas electrostáticas
sobre las superficies puede verse minimizada con un incremento de su conductividad
eléctrica favorecido por humedades relativas del aire elevadas. Teóricamente, con una
humedad relativa del aire por encima del 60 por ciento las cargas electrostáticas
prácticamente desaparecen.
>Tratamientos superficiales. Otra forma práctica de potenciar la conductividad
eléctrica de las superficies, e indirectamente de reducir la acumulación de cargas
electrostáticas, es mediante su tratamiento con detergentes, pinturas, lubricantes,
impregnados y otras sustancias polares específicas que favorezcan la formación de
películas superficiales conductoras.
>Ionización del aire. La disipación de cargas electrostáticas también se puede
conseguir mediante la ionización del aire en las proximidades de las superficies
cargadas. En condiciones óptimas, el aire se hace suficientemente conductor
eliminando de esta forma la electricidad estática generada.
>Elección adecuada de ropa de trabajo. se deben utilizar prendas con altos contenidos
en algodón o tejidos comercializados como antiestáticos (evitar en todo momento
tejidos sintéticos como el nylon, rayón o lycra o naturales como la seda o la lana) y
dotar a los operarios de calzado de seguridad con suelas de goma o sintéticas aislantes.
La electricidad estática es un fenómeno que se debe a una acumulación de cargas eléctricas
en un objeto. Esta acumulación puede dar lugar a una descarga eléctrica cuando dicho objeto
se pone en contacto con otro.
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La electricidad estática se produce cuando ciertos materiales se frotan uno contra el otro,
como lana contra plástico o las suelas de zapatos contra la alfombra, donde el proceso de
frotamiento causa que se retiren los electrones de la superficie de un material y se reubiquen
en la superficie del otro material que ofrece niveles energéticos más favorables, o cuando
partículas ionizadas se depositan en un material, como por ejemplo, ocurre en los satélites al
recibir el flujo del viento solar y de los cinturones de radiación de Van Allen. La capacidad
de electrificación de los cuerpos por rozamiento se denomina efecto triboeléctrico, existiendo
una clasificación de los distintos materiales denominada secuencia triboeléctrico.
Instrumentos para la medición de electricidad estática
El ohmímetro
Es un arreglo de los circuitos del voltímetro y del amperímetro, pero con una batería y una
resistencia. Dicha resistencia es la que ajusta en cero el instrumento en a escala de los ohmios
cuando se cortocircuitan los terminales. En este caso, el voltímetro marca la caída de voltaje
de la batería y si ajustamos la resistencia variable, obtenemos el cero en la escala.
El voltímetro
Es el instrumento que mide el valor de la tensión. Su unidad de medición es el voltio (v) con
sus múltiplos: el mego voltio (MV) y el kilovoltio (kv) y sub múltiplos como mili voltio (mv)
y el micro voltio. Existen voltímetros que miden tensiones continuas llamados voltímetro de
bobina móvil y de tensiones alternas, los electromagnéticos.
Sus características son también parecidas a las del galvanómetro, pero con una resistencia en
serie.
El galvanómetro
Los instrumentos principales en la detección y medición de la corriente. Se basan en las
interacciones entre la corriente eléctrica y un imán. El mecanismo del galvanómetro está
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diseñado de forma que un imán permanente o un electroimán produce un campo magnético,
lo que genera una fuerza cuando hay un flujo de corriente en una bobina cercana al imán,
El amperímetro
Es el instrumento que mide la intensidad de la corriente eléctrica. Su unidad de medida es el
amperímetro y sus submúltiplos, el miliamperio y el micro-amperio. Los usos dependen de
tipo de corriente, ósea, que cuando midamos corriente continua, se usara el amperímetro de
bobina móvil y cuando usemos corriente alterna, usaremos el electromagnético.
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Circuito eléctrico.
• Un circuito es una red eléctrica (interconexión de dos o más componentes, tales como
resistencias, inductores, condensadores, fuentes, interruptores y semiconductores)
que contiene al menos una trayectoria cerrada. Los circuitos que contienen solo
fuentes, componentes lineales (resistores, condensadores, inductores) y elementos de
distribución lineales (líneas de transmisión o cables) pueden analizarse por métodos
algebraicos para determinar su comportamiento en corriente directa o en corriente
alterna.
Elementos de un circuito eléctrico
• Se denomina circuito eléctrico al conjunto de elementos eléctricos conectados entre
sí que permiten generar, transportar y utilizar la energía eléctrica con la finalidad de
transformarla en otro tipo de energía como, por ejemplo, energía calorífica (estufa),
energía lumínica (bombilla) o energía mecánica (motor). Los elementos utilizados
para conseguirlo son los siguientes:
• Generador. Parte del circuito donde se produce la electricidad, manteniendo una
diferencia de tensión entre sus extremos.
• Conductor. Hilo por donde circulan los electrones impulsados por el generador.
• Resistencias. Elementos del circuito que se oponen al paso de la
corriente eléctrica.
• Interruptor. Elemento que permite abrir o cerrar el paso de la corriente eléctrica.
Si el interruptor está abierto no circulan los electrones, y si está cerrado permite su
paso.
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Funcionamiento de un circuito eléctrico y sus componentes
Un circuito eléctrico consiste en un conjunto de elementos u operadores que unidos entre sí,
permiten la circulación de una corriente entre dos puntos, llamados polos o bornes, para
aprovechar la energía eléctrica.
Todos los circuitos eléctricos se componen de los siguientes elementos mínimos:
• Un generador de energía,
• Un receptor y Consumidor de esa energía,
• Conductores que transporten esa energía.
• Los Generadores de energía eléctrica son dispositivos que proveen en el circuito la
necesaria diferencia de cargas entre sus dos polos o bornes y que, y que por lo demás, son
capaces de mantener eficazmente durante el funcionamiento del circuito. Ejemplos de
generadores de energía eléctrica tenemos las pilas y baterías y las fuentes de alimentación.
• Los Receptores son los dispositivos encargados de tomar y convertir la energía eléctrica
en otro tipo de energía útil de manera directa, como la lumínica, la mecánica
(movimiento), calorífica, etc. Los receptores eléctricos más usuales serán las lámparas o
ampolletas, las resistencias eléctricas de los hervidores de agua y los motores.
• Los Conductores o cables son los elementos que nos sirven para conectar todos los demás
elementos que forman el circuito. Con ellos estableceremos el camino para transportar a
los electrones desde el polo negativo hasta el positivo del generador. Los conductores
están fabricados con materiales que conducen bien la electricidad, generalmente metales
como cobre y aluminio y otros, recubiertos de materiales aislantes, normalmente PVC.
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Materiales conductores y aislantes de corriente eléctrica
• La electricidad es una forma de energía que se puede trasmitir de un punto a otro.
• Todos los cuerpos presentan esta característica, que es propia de las partículas que lo
forman, pero algunos la trasmiten mejor que otros.
• Los cuerpos, según su capacidad de trasmisión de la corriente eléctrica, son clasificados
en conductores y aisladores.
• Conductores son los que dejan traspasar a través de ellos la electricidad.
• Entre éstos tenemos a los metales como el cobre.
• En general, los metales son conductores de la electricidad.
• Aisladores o malos conductores, son los que no permiten el paso de la corriente
eléctrica, ejemplo: madera, plástico, etc.
• La pila es un sistema que transforma la energía química en energía eléctrica. En el interior
de la pila se está produciendo una reacción química entre el cinc (metal) y un ácido, que
genera el flujo de electricidad.
• Para saber si algún elemento no identificado, metal u otro que no se sepa su procedencia,
es conductor o no, o si tiene electricidad o no, jamás debe hacerse al tacto de las manos.
Para ello hay instrumentos especiales.
Materiales conductores
Se dice que un cuerpo es conductor eléctrico cuando puesto en contacto con un cuerpo cargado de
electricidad transmite ésta a todos los puntos de su superficie. Son conductores eléctricos aquellos
materiales que tienen electrones de valencia relativamente libres. Los elementos capaces de
conducir la electricidad cuando son sometidos a una diferencia de potencial eléctrico más comunes
son los metales, siendo el cobre el más usado, otro metal utilizado es el aluminio y en aplicaciones
especiales se usa el oro.
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Materiales semiconductores
Un semiconductor es una sustancia que se comporta como conductor o como aislante dependiendo
del campo eléctrico en el que se encuentre, capaz de conducir la electricidad mejor que un aislante,
pero peor que un metal. El elemento semiconductor más usado es el silicio. De un tiempo a esta
parte se ha comenzado a emplear también el azufre. La característica común a todos ellos es que
son tetravalentes, teniendo el silicio una configuración electrónica.
Materiales aislantes
"Los materiales aislantes tienen la función de evitar el contacto entre las diferentes partes
conductoras (aislamiento de la instalación) y proteger a las personas frente a las tensiones
eléctricas (aislamiento protector). La mayoría de los no metales son apropiados para esto pues
tienen resistividades muy grandes. Esto se debe a la ausencia de electrones libres. Los materiales
aislantes deben tener una resistencia muy elevada, requisito del que pueden deducirse las demás
características necesarias".
Aplicaciones del circuito eléctrico.
Circuitos amplificadores
Los amplificadores electrónicos se utilizan sobre todo para aumentar la tensión, la corriente
o la potencia de una señal. Los amplificadores lineales incrementan la señal sin distorsionarla
(o distorsionándola mínimamente), de manera que la salida es proporcional a la entrada.
Amplificadores de sonido
Amplifican la señal eléctrica que, a continuación, se convierte en sonido con un altavoz. Los
amplificadores operativos, incorporados en circuitos integrados y formados por
amplificadores lineales multifásicos acoplados a la corriente continua, son muy populares
como amplificadores de sonido.
Amplificadores de vídeo
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La señal generada por el amplificador se convierte en la información visual por ejemplo la
que aparece en la pantalla de televisión, y la amplitud de señal regula el brillo de los puntos
que forman la imagen. Para realizar esta función, un amplificador de vídeo debe funcionar
en una banda ancha y amplificar de igual manera toda las señales, con baja distorsión.
Amplificadores de radiofrecuencia
Estos amplificadores aumentan el nivel de señal de los sistemas de comunicaciones de radio
o televisión.
Circuitos Lógicos
Forman la base de cualquier dispositivo en el que se tengan que seleccionar o combinar
señales de manera controlada. Entre los campos de aplicación de estos tipos de circuitos
pueden mencionarse la conmutación telefónica, las transmisiones por satélite y el
funcionamiento de las computadoras digitales.
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Llamamos energía a la capacidad que tiene un cuerpo para producir un trabajo o provocar un
cambio. Sin energía no habría Sol, ni plantas, ni animales, nada…, ni sería posible la vida
formas de energía.
Algunas manifestaciones son:
La energía cinética: es la que tiene un cuerpo que se halla en movimiento, por ejemplo, un
coche circulando por una carretera. La energía cinética. Este automóvil, con el que se realizan
pruebas especiales a gran velocidad, posee una gran energía cinética.
La energía potencial gravitatoria: es la que tiene un cuerpo que está a cierta altura sobre la
superficie de la Tierra. Por ejemplo, una maceta en el balcón de un tercer piso tiene más
energía potencial que la misma maceta en el balcón del primero. La suma de la energía
cinética y la energía potencial se llama energía mecánica.
La energía eléctrica: gracias a la cual existe la corriente eléctrica y funcionan muchos de los
aparatos que conocemos.
La energía química: es la que almacenan los alimentos, las pilas o los combustibles.
La energía calorífica: es la que se transmiten dos cuerpos que están a diferentes temperaturas:
el caliente al frío.
La energía eólica: es la energía del viento.
La energía solar: es la energía de la luz del Sol.
La energía nuclear: se obtiene en las centrales nucleares, a partir del uranio y otras
sustancias radiactivas.
El sonido: es una energía de vibración.
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2.3.1. Movimiento: luz, sonido, calor y electricidad
La electricidad La energía se manifiesta de diferentes formas: calor, luz, sonido, electricidad
y magnetismo.
El calor
Es una forma de energía que pasa de un cuerpo a otro cuando están a diferente temperatura,
por ejemplo, cuando nos frotamos las manos. Cuando quemamos un combustible (gasolina)
o cuando prendemos un bombillo también generamos calor. Que pasa de 3 formas:
Conducción: El calor recorre un cuerpo de un extremo hasta el otro, así sucede en los cuerpos
solidos
Convección: El calor se distribuye por medio de corrientes calientes y frías tal como ocurre
en los líquidos y los gases.
Radiación: El calor es emitido por ondas que llegan a los cuerpos que las van a absorber. Así
se propaga el calor en los gases y en el espacio vacío.
El sonido
Es una manifestación de energía que generan los cuerpos al vibrar. Se producen al golpear,
agitar, soplar, pulsando o frotando los cuerpos.
algún material, cómo el aire o el agua, en el vacío el sonido no se propaga. El sonido viaja
en todas las direcciones, y al chocar con los cuerpos, parte del sonido, vuelve al lugar de
origen, este fenómeno se llama Eco.
ejemplos:
Intensidad fuerte: Intensidad Débil: Tonos Graves: Tonos Agudos:
Trueno Tic Tac de un reloj Rugir de un león Trompeta
El timbre es lo que nos permite diferenciar los sonidos que produce cada voz.
La luz
Es una manifestación de la energía que se transmite en forma de ondas y rayos luminosos.
Los cuerpos que generan luz, se llaman cuerpos luminosos. Existen fuentes de luz naturales
cómo el sol y las estrellas e incluso las luciérnagas. Las fuentes artificiales son creadas por
el hombre, como por ejemplo, los bombillos o las velas. La luz no necesita de un ningún
medio para expandirse, también se propaga en el vacío y se puede reflejar en un cuerpo, por
ejemplo cuando choca con el cuerpo y vuelve al origen. También puede ser absorbida por un
cuerpo, es decir que entra en el cuerpo pero no lo atraviesa, y cuando lo atraviesa, es porque
la luz pasa el cuerpo.
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Electricidad
Los electrones son pequeñas partes de los átomos, la electricidad se produce por el paso de
esos electrones de unos átomos a otros. La corriente eléctrica es el paso de electricidad de
unos cuerpos a otros y este paso puede ser de manera instantánea a manera de descarga como
por ejemplo los truenos, o las chispas que se generan en los tomacorrientes de las casas. La
corriente eléctrica también puede fluir de manera continua como sucede con los bombillos
de las casas. Existen cuerpos conductores que posibilitan el paso de electricidad cómo por
ejemplo los objetos metálicos. También existen cuerpos aislantes que impiden el paso de
corriente como la madera o los metálicos.
2.3.3. Fuentes alternativas de energía: sol, viento, mareas y geotermias.
La energía solar
Fuente de vida y origen de la mayoría de las demás formas de energía en la Tierra. Cada año
la radiación solar aporta a la Tierra la energía equivalente a varios miles de veces la cantidad
de energía que consume la humanidad. Recogiendo de forma adecuada la radiación solar,
esta puede transformarse en otras formas de energía como energía térmica o energía eléctrica
utilizando paneles solares, Mediante colectores solares, la energía solar puede transformarse
en energía térmica, y utilizando paneles fotovoltaicos la energía lumínica puede
transformarse en energía eléctrica. Ambos procesos nada tienen que ver entre sí en cuanto a
su tecnología. Así mismo, en las centrales térmicas solares se utiliza la energía térmica de los
colectores solares para generar electricidad. Se distinguen dos componentes en la radiación
solar: la radiación directa y la radiación difusa. La radiación directa es la que llega
directamente del foco solar, sin reflexiones o refracciones intermedias. La difusa es la emitida
por la bóveda celeste diurna gracias a los múltiples fenómenos de reflexión y refracción solar
en la atmósfera, en las nubes, y el resto de elementos atmosféricos y terrestres. La radiación
directa puede reflejarse y concentrarse para su utilización, mientras que no es posible
concentrar la luz difusa que proviene de todas direcciones. Sin embargo, tanto la radiación
directa como la radiación difusa son aprovechables. Se puede diferenciar entre receptores
activos y pasivos en que los primeros utilizan mecanismos para orientar el sistema receptor
hacia el Sol -llamados seguidores- y captar mejor la radiación directa.
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Energía hidroeléctrica
Utiliza la energía del agua que cae para hacer girar turbinas y generar electricidad. La energía
que se genera de esta forma depende del control de un curso de agua, como por ejemplo un
río, a menudo con una presa. La energía hidroeléctrica tiene varias ventajas. Es casi obvio
que es renovable. Los generadores impulsados por agua no producen emisiones. El flujo de
agua, controlado dentro de la planta hidroeléctrica, determina la cantidad de electricidad
producida para generar la energía necesaria. Aproximadamente el 20% de la electricidad
mundial proviene de esta fuente. Entre los principales usuarios de la energía hidroeléctrica
se encuentran Noruega, Rusia, China, Canadá, Estados Unidos y Brasil.
Energía eólica
Las gigantes turbinas de viento generan energía cuando el viento hace girar sus enormes
paletas. Las paletas están conectadas a un generador que produce electricidad. Los grandes
parques eólicos pueden cumplir con las necesidades básicas de energía de una empresa de
servicios públicos. Los parques eólicos más pequeños y los molinos de viento individuales
pueden abastecer hogares, antenas parabólicas y bombas de agua. Tal como ocurre con la
energía solar, la construcción de los parques eólicos requiere una gran inversión inicial que
no se amortiza con rapidez.
Energía geotérmica
La energía geotérmica toma fuentes naturales, tales como aguas termales y chorros de vapor,
y las utiliza para producir electricidad o suministrar agua caliente a una región. Las plantas
de energía geotérmica envían el vapor que llega a la superficie de la Tierra hacia turbinas.
Las turbinas giran e impulsan generadores que producen electricidad. La primera planta
generadora de energía geotérmica por vapor se inauguró en Larderello, Italia, en 1904. Esta
planta todavía se encuentra en funcionamiento. Los Estados Unidos, Islandia, Las Filipinas,
El Salvador, Rusia, Kenia y El Tíbet se encuentran entre los 24 países que utilizaron 8,900
megavatios de electricidad generados por instalaciones geotérmicas en 2005. La calefacción
geotérmica directa utiliza agua caliente de la superficie de la Tierra, como por ejemplo aguas
termales, para calefaccionar hogares y otros edificios. En 2005, alrededor de 16,000
megavatios de energía provinieron de fuentes geotérmicas directas, en aproximadamente 72
horas.
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2.3.4. Ventajas y desventajas del aprovechamiento de fuentes alternativas de energía
• Todas las fuentes de energía producen algún grado de impacto ambiental. la
energía geotérmica puede ser muy nociva si se arrastran metales pesados y gases
de efecto invernadero a la superficie.
• La eólica produce impacto visual en el paisaje, ruido de baja frecuencia, puede
ser una trampa para aves.
• La hidráulica menos agresiva es la mini hidráulica ya que las grandes presas
provocan pérdida de biodiversidad, generan metano por la materia vegetal no
retirada, provocan pandemias como fiebre amarilla, dengue, equistosomiasis.
• La energía geotérmica no solo se encuentra muy restringida geográficamente sino
que algunas de sus fuentes son consideradas contaminantes. Esto debido a que la
extracción de agua subterránea a alta temperatura genera el arrastre a la superficie
de sales y minerales no deseados y tóxicos. La principal planta geotérmica se
encuentra en la toscana, cerca de la ciudad de pisa y es llamada central geotérmica
de larderello.
• Energías ecológicas: La primera ventaja de una cierta cantidad de fuentes de
energía renovables es que no producen gases de efecto invernadero ni otras
emisiones, contrariamente a lo que ocurre con los combustibles, sean fósiles o
renovables. Algunas fuentes renovables no emiten dióxido de carbono adicional,
salvo los necesarios para su construcción y funcionamiento, y no presentan
ningún riesgo suplementario, tales como el riesgo nuclear.
• Naturaleza difusa: con cuatro metros cuadrados de colector solar térmico, un
hogar puede obtener gran parte de la energía necesaria para el agua caliente
sanitaria aunque, debido al aprovechamiento de la simultaneidad, los edificios de
pisos pueden conseguir los mismos rendimientos con menor superficie de
colectores y, lo que es más importante, con mucha menor inversión por vivienda.
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Eclipses
Significan la ocultación de un astro por interposición de otro. Los movimientos de la Tierra
y de la Luna en torno del Sol originan los eclipses de Sol o de Luna, según sea el astro
obscurecido. Para que haya eclipse es menester que la Tierra, el Sol y la Luna estén en línea
recta y casi en el mismo plano, y que la Tierra o la Luna penetre en el cono de sombra
producido por el otro astro.
La naturaleza de los eclipses de Sol y de Luna difiere muchísimo. En un eclipse solar la Luna
podrá ocultar todo o parte del astro para ciertos lugares de la Tierra, pero jamás para toda
ella. Así habrá zonas en que el Sol quedará completamente obscurecido, o parcialmente, o no
se observará fase alguna del eclipse. A pesar de que los tres astros se encuentran en línea
recta suele ocurrir que, dada su distancia relativa, la Luna esté de tal manera que en el máximo
del eclipse el disco solar no quede del todo oculto, sino que alrededor del disco lunar pueda
verse una parte de aquél. Entonces se produce un eclipse anular.
La luna puede pasar dentro del cono de sombra que proyecta la Tierra en el espacio en el
momento del plenilunio. Así queda interceptada para la Luna la luz del Sol y ocurre un eclipse
total o parcial, según que se halla sumido total o parcialmente en la sombra.
Cuando la Luna pasa delante del Sol, la sombra que señala en la Tierra es circular y que, por
causa del movimiento de rotación de nuestro planeta, va recorriendo diversos lugares. En
todos ellos el Sol está completamente oculto y produce un eclipse total de Sol. Este fenómeno
se inicia siempre en el lado O del disco del astro, y la sombra atraviesa la superficie terrestre
de O a E. En los eclipses lunares, por el contrario, la sombra comienza en el lado E del disco
y lo va barriendo hacia el O.
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Eclipse de luna
Un eclipse lunar (del latín, eclipsis) es un evento astronómico que sucede cuando la Tierra se
interpone entre el Sol y la Luna, provocando que esta última entre en el cono de sombra de
la Tierra y en consecuencia se oscurezca. Para que el eclipse ocurra los tres cuerpos celestes,
la Tierra, el Sol y la Luna, deben estar exactamente alineados o muy cerca de estarlo, de tal
modo que la Tierra bloquee los rayos solares que llegan al satélite. Es por esto que los eclipses
lunares sólo pueden ocurrir en la fase de luna llena.
Los eclipses lunares se clasifican en parciales (solo una parte de la Luna es ocultada), totales
(toda la superficie lunar entra en el cono de sombra terrestre) y penumbrales (la Luna entra
en el cono de penumbra de la Tierra). La duración y el tipo de eclipse dependen de la
localización de la Luna respecto de sus nodos orbitales.
A diferencia de los eclipses solares, que pueden ser vistos solo desde una, relativamente,
pequeña parte de la Tierra, un eclipse lunar puede ser visto desde cualquier parte de la Tierra
en la que sea de noche. Además, los eclipses lunares duran varias horas, mientras que los
solares solo se prolongan por unos minutos.
La distancia entre la Luna y la Tierra varía constantemente debido a la ligera excentricidad
de la órbita lunar. La distancia máxima que puede separar ambos cuerpos celestes se
denomina apogeo, y es de 406,700 km. La distancia mínima posible es de 356 400 km,
denominada perigeo. La distancia que separa la Luna y la Tierra existente durante el eclipse
afecta la duración del mismo. Cuando la Luna se encuentra cerca de su apogeo, su velocidad
orbital es la menor posible. El diámetro de la umbra no decrece apreciablemente entre en
perigeo y apogeo, ya que los límites de la umbra son casi paralelos entre sí (esto se debe a la
enorme distancia que separa a la Tierra del Sol). Por lo tanto el eclipse más duradero posible
será aquel que ocurra durante el apogeo.
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Eclipse de sol
Un eclipse solar es el fenómeno que se produce cuando la Luna oculta al Sol, desde la
perspectiva de la Tierra. Esto sólo puede pasar durante la luna nueva (Sol y Luna en
conjunción).
Cuando la Luna nueva se encuentra más próxima a la Tierra (perigeo, izquierda),
la umbra alcanza la superficie de ésta y un observador en A verá un eclipse total. Si la Luna
nueva está más lejos (apogeo, derecha) la umbra no llega a la Tierra, y un observador en B,
en la antumbra, verá un eclipse anular. Los observadores en C, en la penumbra,
apreciarán eclipses parciales.
Periodicidad y frecuencia de los eclipses
Cada 18 años y 11 días se producen 70 eclipses, por término medio, de los cuales 29 son
lunares y 41 solares.
Todos los eclipses se producen en dos épocas muy específicas del año, separadas entre sí
unos seis meses.
Aunque los eclipses de Luna son en sí, menos frecuentes que los de Sol, sin embargo y desde
un determinado punto de la geografía, es mucho más probable observar un eclipse lunar que
otro solar.
El motivo para ello, es que cuando la Luna se eclipsa, el fenómeno se observa en todo el
hemisferio que se encuentra en sombra, o sea para aproximadamente el 50% de la periferia
del globo. En cambio, los eclipses solares son regionales y visible dentro de la estrecha franja,
recorrida por el cono de sombra de la Luna que se proyecta sobre la superficie terrestre.
Los eclipses de Sol ciertamente sólo son visibles dentro de una estrecha franja, y en forma
distinta para los diversos observadores, según se encuentren dentro de la citada faja o en las
porciones laterales de la misma.
Y es que estos eclipses solares son un efecto de perspectiva, y por lo tanto, dependen de la
posición del observador terrestre con respecto al Sol y a la Luna.
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En cambio, los eclipses lunares no dependen de la ubicación del observador, sino de la
porción, más o menos considerable de la superficie lunar que se oscurece, al sumergirse ese
astro en el cono de sombra que nuestro mundo proyecta al espacio.
Mitos y creencias
• Por muchos años los eclipses solares tuvieron diferentes explicaciones según la
cultura. Antes de que la astronomía fuera una ciencia desarrollada las explicaciones
se basaban en la religión o leyendas populares.
• Tanto los eclipses solares como los lunares representan un corte en el orden
establecido. La rutina diaria del sol, a la que estamos acostumbrados, se termina de
repente. Sin embargo, no todas las culturas lo ven como algo negativo, sino como un
nuevo comienzo o cambio favorable.
• Algunas culturas pensaban que es un momento donde los demonios o animales
consumen el sol.
• Los vikingos por ejemplo veían lobos atrapando al sol, que cuando conseguían
atraparlo se daba el eclipse.
• En Vietnam, sin embargo, la creencia era que un sapo se come al sol o la luna, y en
Kwakiutl, en las costas de Canadá, que el sol es consumido por la boca del cielo. En
cambio, la cultura coreana dice que son perros de fuego que se roban al sol.
• Una de las historias más elaboradas es la Hindú, donde el demonio Rahu se disfraza
para probar un elixir que le dará la inmortalidad. El sol y la luna lo notan y se lo
cuentan al dios Vishnu, quien le corta la cabeza antes de que el elixir pase por su
garganta. Por tanto la cabeza inmortal de Rahu sigue rondando los cielos y tratando
de atrapar al sol y la luna. Cuando lo logra, se produce un eclipse.
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La argumentación en ciencias
Llevar a las clases las propuestas de aprendizaje como argumentación implica que éstas se
constituyan en comunidades de aprendizaje, donde sea posible superar la enseñanza
tradicional informativa y repetitiva y, en su lugar, se consoliden ambientes que propicien la
realización de actividades que privilegien la participación de los y las estudiantes en procesos
como clasificaciones, comparaciones, justificación y valoración de explicaciones.
Argumentar es:
Un proceso de construcción de justificaciones (relaciones lógicas) entre unos datos y una
afirmación.
Establece relaciones que ayudan a construir conocimiento y permite tomar decisiones
fundamentadas.
Examinar la aceptabilidad de las razones.
El método científico
Es un método de investigación usado principalmente en la producción de conocimiento en
las ciencias.
Para ser llamado científico, un método de investigación debe basarse en la empírica y en la
medición, sujeto a los principios específicos de las pruebas de razonamiento.
El método científico es: «un método o procedimiento que ha caracterizado a la ciencia natural
desde el siglo XVII, que consiste en la observación sistemática, medición, experimentación,
la formulación, análisis y modificación de las hipótesis».
El método científico
Está sustentado por dos pilares fundamentales. El primero de ellos es la reproducibilidad, es
decir, la capacidad de repetir un determinado experimento, en cualquier lugar y por cualquier
persona. Este pilar se basa, esencialmente, en la comunicación y publicidad de los resultados
obtenidos (por ej. en forma de artículo científico). El segundo pilar es la refutabilidad. Es
decir, que toda proposición científica tiene que ser susceptible de ser falsada o refutada
(falsacionismo). Esto implica que se podrían diseñar experimentos, que en el caso de dar
resultados distintos a los predichos, negarían la hipótesis puesta a prueba.
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¿Qué es una partícula?
1. Parte muy pequeña de alguna cosa.
"las partículas de polvo se posan sobre los muebles"
2. Cuerpo material de pequeñas dimensiones constituyente de la materia.
"hasta el siglo XIX se creía que el átomo era la partícula de materia más pequeña existente"
Por lo general se emplea para nombrar a una porción de dimensiones muy reducidas de
materia.
Para la química, una partícula es el fragmento más pequeño de materia que mantiene las
propiedades químicas de un cuerpo. En este sentido, los átomos y las moléculas son
partículas.
Dentro del lenguaje coloquial, la noción de partícula está asociada a los sedimentos o residuos
que se advierten en algo. Si una persona le dice a otra que no beba el vaso de agua que tiene
frente, ya que presenta “partículas”, le estará informando que el líquido exhibe formaciones
extrañas que no deberían estar en él.
Partícula.- El átomo está formada por partículas aún más pequeñas que él mismo. Como son:
1.- Electrón.- Partícula subatómica con carga eléctrica negativa.
2.- Protón.- Partícula subatómico con carga positiva.
3.- Neutrón.- Partícula subatómica con carga neutra.
Se conoce como partículas elementales a lo que forma la materia y que es indivisible.
Anteriormente, se creía que la representación más pequeña de la materia era el átomo (que
significa indivisible), pero posteriormente, se encontró que éste estaba formado por otras
partículas como son los electrones, protones y neutrones, los cuales a su vez están formadas
por otras partículas más pequeñas, pero que ya no pueden ser divididas.
Es decir, a la fecha no se ha encontrado algo más pequeño que estas partículas elementales.
Las partículas elementales son los constituyentes elementales de la materia, más
precisamente son partículas que no están constituidas por partículas más pequeñas, ni se
conoce que tengan estructura interna.
Sin embargo, a partir de los años 1970 quedó claro que los protones y neutrones son partículas
compuestas de otras partículas más simples. Actualmente, el nombre partícula elemental se
usa para las partículas que, hasta donde se sabe, no están formadas por partículas más
simples.
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Naturaleza corpuscular de los materiales
Basado en razonamientos lógicos, Leucipo y su discípulo Demócrito, propusieron que la
materia era discontinua, y estaba formada por pequeñas partículas indivisibles a las que
llamaron átomos.
Recién en el siglo XIX, se logró aceptar un modelo para explicar la constitución de la materia
denominado modelo cinético de partículas o modelo cinético-corpuscular. Este modelo, nos
da una descripción microscópica que explica la percepción que, de los materiales, se tiene
por medio de los sentidos.
Este modelo propone que:
• La materia está formada por partículas muy pequeñas;
• Entre las partículas hay vacío, y fuerzas de atracción y repulsión
• Las partículas están en continuo movimiento.
• Cuando un material se caliente se produce un aumento en la agitación de las partículas
que lo componen.
Clasificación de los materiales
Tipos de materiales según su procedencia
Los materiales son los elementos que se necesitan para fabricar un objeto. Los objetos que
nos rodean están fabricados por diversos materiales. La fabricación de los objetos puede ser
hecha por uno o más materiales. Según su procedencia, hay dos tipos de materiales, estos
pueden ser naturales o artificiales.
Los materiales naturales y artificiales
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Los materiales naturales son los que se encuentran en la naturaleza. Se clasifican según su
origen animal, vegetal o mineral. Ejemplos:
Madera
Piedras
Algodón
Lana
Carbón
Cobre
Arena
PetróleO
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Propiedades de los materiales
Cada material es diferente y tiene cualidades llamadas propiedades. Algunas propiedades de
los materiales son:
Dureza
Fragilidad
Flexibilidad
Transparencia
Esencialismo y modelo atómico
El esencialismo supone la existencia de cualidades intrínsecas, inmanentes a todos los entes
comprendidos dentro de la clase en los que esas cualidades parecen existir; supone
uniformidades son las que hacen a las clases naturales, supone constancia, inalterabilidad,
tajantes divisiones entre entidades, lo mismo físicas, biológicas o sociales. Todo esto, por
definición, no puede explicar los cambios, la dinámica, las transformaciones del mundo.
El estudio del universo en función de esencias y clases naturales se complica enormemente
cuando queda claro que los sistemas naturales y sociales son sistemas cambiantes,
transitorios, históricos, con relaciones causa-efecto complejas y multidireccionales, con
fronteras flexibles entre su exterior y su interior; operando siempre en intrincados enlaces
espacio-tiempo.
• Sobre todo, a medida en que un sistema, natural o social se encuentre cambiando,
cambiarán las relaciones entre sus componentes, conduciendo a constantes
modificaciones y negaciones de aquello que en cierto momento fue concebido como
esencial. Vale la pena entonces poner en tela de juicio si en realidad se puede hablar
de esencias.
• El cuestionamiento al esencialismo, ha ido mostrando la base ideológica que en
múltiples casos tiene la asignación de esencias a los objetos de la ciencia.
• Esta ideologización produce fuertes limitaciones, dogmatismos y fetichismos que
están sirviendo a los intereses de los grandes consorcios multinacionales, a los
Estados que los sostienen y a ideologías opresivas cada vez más salvajes.
• La ciencia contemporánea debe pugnar por un cambio claro.
• En vez de estarse buscando arbitrarias cualidades esenciales, es preciso enfocar la
investigación científica a la comprensión de las relaciones en los sistemas de estudio,
como el punto de partida. Es a partir de esto como una ciencia refundada podrá
contribuir a la resolución de los acuciantes problemas mundiales contemporáneos.
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Modelo atómico
Un modelo atómico es una representación estructural de un átomo, que trata de explicar su
comportamiento y propiedades. De ninguna manera debe ser interpretado como un dibujo de
un átomo, sino más bien como el diagrama conceptual de su funcionamiento. A lo largo del
tiempo existieron varios modelos atómicos y algunos más elaborados que otros:
• Modelo atómico de Demócrito, el primer modelo atómico, postulado por el filósofo
griego Demócrito.
• Modelo atómico de Dalton, surgido en el contexto de la química, el primero con bases
científicas.
• Modelo atómico de Thomson, o modelo del budín, donde los electrones son como las
"frutas" dentro de una "masa" positiva.
• Modelo del átomo cúbico de Lewis, donde los electrones están dispuestos según los
vértices de un cubo, que explica la teoría de la valencia.
• Modelo atómico de Rutherford, el primero que distingue entre el núcleo central y una
nube de electrones a su alrededor.
• Modelo atómico de Bohr, un modelo cuantizado del átomo, con electrones girando
en órbitas circulares.
• Modelo atómico de Sommerfeld, una versión relativista del modelo de Rutherford-
Bohr.
• Modelo atómico de Schrödinger, un modelo cuántico no relativista donde los
electrones se consideran ondas de materia existente.
Dificultades en la comprensión de la naturaleza corpuscular de la materia.
La comprensión de la estructura de la materia es un núcleo importante de contenidos, dentro
de la química que se estudia en la educación secundaria, que hace referencia a la
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interpretación de las propiedades y los cambios de la materia; cambios y propiedades que
pertenecen al mundo de lo que podemos observar con nuestros sentidos, el mundo
macroscópico. Uno de los objetivos de la educación secundaria es que los alumnos aprendan
a interpretar esos fenómenos macroscópicos en términos microscópicos (submicroscópicos,
en sentido estricto); es decir, que aprendan a utilizar el modelo corpuscular de la materia
como instrumento interpretativo de los distintos fenómenos que tienen lugar en la naturaleza.
Este modelo resulta fundamental para poder explicar, por ejemplo, las diferencias entre los
diferentes estados de la materia, sus propiedades y los cambios, físicos o químicos, que
experimentan.
La teoría cinética corpuscular:
• Las partículas se encuentran en continuo movimiento, frente a la apariencia estática
con la que se nos presenta.
• Entre esas partículas no hay absolutamente nada, lo que conlleva algo tan contra
intuitivo como la idea de vacío y una naturaleza discontinua, frente a la apariencia
continua con que la percibimos.
Propiedades de la materia:
• En Física, se define materia como aquello de los que están hechos todos los objetos
del Universo. Desde el agua que bebemos hasta un árbol, pasando por un bolígrafo
todo está formado por materia.
La materia viene caracterizada por dos tipos de propiedades:
• Propiedades generales: como la masa y el volumen, que las tiene todos los sistemas
materiales
• Propiedades específicas o características: dependen del tipo de sustancia que forme
la materia como la densidad, la temperatura, el punto de fusión y el de ebullición, el
brillo, el color.
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Una mezcla es una materia constituida por diversas moléculas. Las
materias formadas por moléculas que son todas iguales, en cambio,
reciben el nombre de sustancia químicamente pura o compuesto
químico.
Las mezclas, por lo tanto, están formadas por varias sustancias
que no mantienen interacciones químicas. Las propiedades de los
diversos componentes pueden incluso ser distintas entre sí. Es
habitual que cada uno de ellos se encuentre aislado a través de
algún método mecánico.
Una mezcla surge cuando se incorporan distintas sustancias sin
interacción química a un todo. Si la misma está formada por
sustancias puras que no pierden sus propiedades naturales en la
integración, se habla de mezcla homogénea. Éstas son
disoluciones y se caracterizan por no exhibir sus componentes de manera diferenciada ante
los ojos del observador, que sólo detecta una única fase.
Mezcla Homogénea
Las mezclas homogéneas son aquellas en las que los componentes de la mezcla no son
identificables a simple vista. Una mezcla homogénea importante de nuestro planeta es el aire.
Entre las mezclas homogéneas se distingue un tipo
especial denominado disolución o solución. Al
componente que se encuentra en mayor cantidad se le
denomina solvente o disolvente y al que se encuentra en
menor cantidad, soluto.
Mezcla heterogénea
Una mezcla heterogénea es aquella que posee una
composición no uniforme en la cual se pueden distinguir a simple vista sus componentes y
está formada por dos o más sustancias, físicamente distintas, distribuidas en forma desigual.
Las partes de una mezcla heterogénea pueden separarse fácilmente. Pueden ser gruesas o
suspensiones de acuerdo al tamaño. Mezclas gruesas: El tamaño de las partículas es
apreciable, por ejemplo: las ensaladas, concreto, etc. Y suspensiones: Las partículas se
depositan con el tiempo, por lo general tiene la leyenda "agítese bien antes de usar", por
ejemplo: medicamentos, aceite con agua, etc. Según por su clasificación, dependiendo sus
componentes, las mezclas pueden clasificarse de la siguiente manera:
Dentro de las mezclas que están compuestas por moléculas sólidas, se identifican las
siguientes variantes:
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Las mezclas compuestas entre diferentes sustancias gaseosas se caracterizan por ser
entre partículas que se encuentran muy poco unidas entre sí y a distancias
significativas.
También se encuentran aquellas mezclas que las componen distintas moléculas
líquidas. En casos como estos se pueden identificar las siguientes opciones:
Emulsiones: mezclas como estas son las que están compuestas por más de un líquido
inmiscible, por lo que, a nivel molecular no logran mezclarse de forma permanente
tras haberlas agitado, sino que, luego de un período de reposo vuelven a separarse.
Disoluciones: en oposición a las mezclas anteriores, en estas las distintas sustancias
que las componen sí logran mezclarse de manera permanente, conformando una
mezcla homogénea.
Además, existen mezclas compuestas por sustancias líquidas y sólidas, que se clasifican
en 4 grupos:
Geles: las mezclas como estas se caracterizan por encontrarse en un estado que podría
ser definido como intermedio entre el sólido y el líquido.
Suspensiones: si bien estas mezclas tienen un estado líquido, se caracterizan por ser
turbias, por lo que por medio de filtros o de sedimentación se logra separar fácilmente
las sustancias que las componen.
Coloides: en mezclas como estas, tendiendo a líquidas, a diferencia de las anteriores,
resulta muy difícil identificar los compuestos que poseen.
Disoluciones: mezclas como estas consisten en la disgregación de sustancias sólidas
a escala iónica y molecular, en una sustancia líquida.
Se habla de las mezclas gaseosas que contienen sólidos y líquidos, en las que se
encuentran las siguientes opciones:
Disoluciones: en este caso, la mezcla ocurre entre una sustancia líquida y un gas.
Espumas: en este caso se pueden identificar dos variedades: las sólidas y las líquidas.
Las sólidas son aquellas cuya consistencia, como su nombre indica, resulta sólida.
Por otra parte, en las líquidas el gas y el líquido no logran disolverse totalmente, por
lo que componen una mezcla espumosa.
Otro tipo de mezclas son las que están compuestas por gases con líquidos o sólidos:
Aerosoles líquidos: en el caso de estas mezclas se combinan sustancias gaseosas con
líquidas.
Aerosoles sólidos: a diferencia del caso anterior, la mezcla se establece entre una
sustancia gaseosa y otra sólida.
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El agua sirve para regular la temperatura de nuestro cuerpo. Cuando transpiramos y cuando
se evapora la transpiración, nos enfriamos. Las moléculas de agua tienen una alta tensión
superficial, se atraen entre sí tan fuerte que tienden a comportarse como si fueran una delgada
película elástica.
El agua líquida presenta la capacidad de disolver una gran cantidad de sustancias por lo que
se denomina como "solvente universal". Es el líquido que más sustancias disuelven y
transporta. Tanto el agua de mar como la de los ríos, lagos y lagunas son soluciones por agua
(el solvente) y una gran cantidad de sustancias disueltas (los solutos). Entre los solutos hay
sales minerales, como el cloruro de sodio, que conocemos como la sal de mesa.
Las sales disueltas en el agua son esenciales para los seres vivos y también otros compuestos
orgánicos y gases que hacen posible las funciones vitales. El gas oxígeno por ejemplo: Se
cree que el oxígeno que respiran los peces es el oxígeno que forma parte de la molécula de
agua (H2O), pero la realidad es que está disuelto en el agua al igual que el gas dióxido de
carbono, de la misma manera que están disueltas las sales.
La correcta separación de mezclas nos ayuda a poner en práctica todos los métodos que se
presentarán, para separar mezclas; es importante saber sobre su estado físico:
1) Destilación
La destilación es el procedimiento más utilizado para la separación y purificación de líquidos,
y es el que se utiliza siempre que se pretende separar un líquido de sus impurezas no volátiles.
La destilación, como proceso, consta de dos fases: en la primera, el líquido pasa a vapor y en
la segunda el vapor se condensa, pasando de nuevo a líquido en un matraz distinto al de
destilación.
2) Evaporación
Consiste en calentar la mezcla hasta el punto de ebullición de uno de los componentes, y
dejarlo hervir hasta que se evapore totalmente. Este método se emplea si no
tenemos interés en utilizar el componente evaporado. Los otros componentes quedan en el
envase.
3) Centrifugación
Es un procedimiento que se utiliza cuando se quiere acelerar la sedimentación. Se coloca la
mezcla dentro de una centrifuga, la cual tiene un movimiento de rotación constante y rápido,
lográndose que las partículas de mayor densidad, se vayan al fondo y las más livianas queden
en la parte superior.
4) Levigación
Se utiliza una corriente de agua que arrastra los materiales más livianos a través de una mayor
distancia, mientras que los más pesados se van depositando; de esta manera hay una
separación de los componentes de acuerdo a lo pesado que sean.
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5) Imantación
Se fundamenta en la propiedad de algunos materiales de
ser atraídos por un imán. El campo magnético del imán
genera una fuente atractora, que si es suficientemente
grande, logra que los materiales se acercan a él. Para
poder usar este método es necesario que uno de los
componentes sea atraído y el resto no.
6) Cromatografía de Gases
La cromatografía es una técnica cuya base se encuentra
en diferentes grados de absorción, que a nivel superficial, se pueden dar entre diferentes
especies químicas. En la cromatografía de gases, la mezcla, disuelta o no, es transportada por
la primera especie química sobre la segunda, que se encuentran inmóvil formando un lecho
o camino. Ambos materiales utilizarán las fuerzas de atracción disponibles, el fluido
(transportados), para trasladarlos hasta el final del camino y el compuesto inmóvil para que
se queden adheridos a su superficie.
7) Cromatografía en Papel
Se utiliza mucho en bioquímica,
es un proceso donde el
absorbente lo constituye un
papel de Filtro. Una vez corrido
el disolvente se retira el papel y
se deja secar, se trata con un
reactivo químico con el fin de poder revelar las manchas.
8) Decantación
Consiste en separar materiales de distinta densidad. Su fundamento es que el material más
denso.
9) Tamizado
Consiste en separar partículas sólidas de acuerdo a su tamaño. Prácticamente es utilizar
coladores de diferentes tamaños en los orificios, colocados en forma consecutiva, en orden
decreciente, de acuerdo al tamaño de los orificios. Es decir, los
de orificios más grandes se encuentran en la parte superior y
los más pequeños en la inferior. Los coladores reciben el
nombre de tamiz y están elaborados en telas metálicas.
10) Filtración
Se fundamenta en que alguno
de los componentes de la
mezcla no es soluble en el otro, se encuentra uno sólido y otro
líquido. Se hace pasar la mezcla a través de una placa porosa
o un papel de filtro, el sólido se quedará en la superficie y el
otro componente pasará.
61
1. Basura orgánica. Se genera de los restos de seres vivos como plantas y animales, ejemplos:
cáscaras de frutas y verduras, cascarones, restos de alimentos, huesos, papel y telas naturales
como la seda, el lino y el algodón. Este tipo de basura es biodegradable.
2. Basura inorgánica. Proviene de minerales y productos sintéticos, como los siguientes:
metales, plástico, vidrio, cartón plastificado y telas sintéticas. Dichos materiales no son
degradables.
3. Basura sanitaria. Son los materiales utilizados para realizar curaciones médicas, como
gasas, vendas o algodón, papel higiénico, toallas sanitarias, pañuelos y pañales desechables,
etcétera.
Los desechos inorgánicos pueden reciclarse o reutilizarse, y los orgánicos, convertirse en
fertilizantes, abonos caseros o alimento para algunos animales.
La contaminación del agua se debe en gran medida a las diversas actividades industriales, las
prácticas agrícolas y ganaderas, así como a los residuos domésticos o escolares en general y
que al verterse en ella modifican su composición química haciéndola inadecuada para el
consumo, riego o para la vida de muchos organismos.
Se puede clasificar en dos grupos los contaminantes del agua: orgánicos e inorgánicos. Los
primeros están formados por desechos materiales (restos de comida, cáscaras, etc.) generados
por seres vivos. Asimismo, se consideran contaminantes orgánicos los cadáveres y el
excremento. Los segundos son los contaminantes procedentes de aguas negras arrojadas por
las casas habitación, industrias o los agricultores.
Ese proceso conocido como fermentación ocasiona que el agua se vuelva turbia, que despida
olores fétidos por la presencia de ácido sulfhídrico y metano (productos de la fermentación),
y originará la muerte de muchos peces, en ocasiones de importancia económica para el
hombre.
En el agua también ocurre la putrefacción de materia orgánica. Con este término se designa
la descomposición de proteínas, que es un proceso similar a la fermentación.
62
El óxido de carbono (IV), también denominado dióxido de carbono, gas carbónico y
anhídrido carbónico, es un gas cuyas moléculas están compuestas por dos átomos de oxígeno
y uno de carbono. Su fórmula química es CO2.
El ciclo del óxido de carbono (IV) comprende, en primer lugar, un ciclo biológico donde se
producen unos intercambios de carbono (CO2) entre los seres vivos y la atmósfera.
La retención del carbono se produce a través de la fotosíntesis de las plantas, y la emisión a
la atmósfera, a través de la respiración animal y vegetal. Este proceso es relativamente corto
y puede renovar el carbono de toda la tierra en 20 años.
Algunos otros nombres como se le conocen al dióxido de carbono son:
Óxido de carbono (IV)
Anhídrido carbónico
Gas carbónico.
El dióxido de carbono es producido también por la combustión del carbón y los
hidrocarburos, y es emitido por volcanes, géiseres y fuentes volcánicas.
El dióxido de carbono fue uno de los primeros gases en ser descritos como una sustancia
distinta del aire. En el siglo XVII, el químico flamenco Jan Baptista van Helmont observó
que cuando se quema carbón en un recipiente cerrado, la masa resultante de la ceniza era
mucho menor que la del carbón original. Su interpretación fue que el carbón fue transformado
en una sustancia invisible que él llamó un "gas" o "espíritu silvestre“.
Burbujas de dióxido de carbono en una bebida.
63
El dióxido de carbono
El dióxido de carbono (CO2), es uno de los gases más abundantes en la atmósfera y juega un
papel importante en los procesos vitales de plantas, animales y, en definitiva del ser humano,
como en la fotosíntesis, la respiración o en diversas actividades internas del cuerpo humano.
Historia del dióxido de carbono
El dióxido de Carbono (CO2) es un gas
inerte, incoloro, inodoro e insípido, que
está presente en nuestra atmósfera de
manera natural; además de ser aislador,
no ser inflamable, ni permitir la
combustión.
El CO2 es uno de los gases de efecto
invernadero que contribuye a que la
Tierra tenga una temperatura habitable,
siempre y cuando se mantenga en unas
cantidades determinadas. Sin dióxido de
carbono, la Tierra sería un bloque de
hielo. Por otro lado un exceso de CO2 impide la salida de calor de la atmósfera y provoca un
calentamiento excesivo del planeta.
Características.
No inflamable.
Incoloro.
Inodoro.
Más pesado que el aire.
Oxidante al contacto con el agua.
No tóxico.
Asfixiante.
Usos del dióxido de carbono
El Bióxido de Carbono se utiliza como gas en los refrescos, les da el sabor ácido y la
estimulante sensación de burbujeo tan característica en esa clase de bebidas, también es útil
en vinos y otras bebidas. Debido a su característica de gas inerte, es utilizado también para
inertización de reactores, tanques o equipos de transferencia. También es utilizado en
procesos de soldadura por arco, en la industria de fundición, del plástico y en la industria
química entre otras.
Se utiliza como agente extintor eliminando el oxígeno para el fuego. También en
refrigeración como líquido refrigerante en máquinas frigoríficas como hielo seco.
64
Impacto del dióxido de carbono en el agua y la atmosfera
El dióxido de carbono (CO2) es el más importante de los gases menores, involucrado en un
complejo ciclo global. Se libera desde el interior de la Tierra a través de fenómenos
tectónicos, vulcanismo y a través de la respiración, procesos de suelos y combustión de
compuestos con carbono y la evaporación oceánica. El CO2 es un componente natural del
aire. Se ocupa de crear un efecto invernadero sobre la tierra, una especie de tapa que impide
que desaparezca el calor de la superficie y que la Tierra se enfríe. Y la biosfera o el ecosistema
global funcionan de tal manera que hace posible la vida sobre el planeta.
Los animales necesitan oxígeno para respirar, que convierten en dióxido de carbono. Las
plantas, por el contrario, precisan dióxido de carbono para llevar a cabo la fotosíntesis y
desprenden oxígeno. Si esta relación se mantiene en equilibrio, el sistema funciona.
Acidificación de los océanos:
La acidificación del océano es un peligro oculto causado por el aumento de las
concentraciones atmosféricas de dióxido de carbono (CO2). Recientemente, los científicos
han demostrado que la quema de petróleo, carbón o gas, transforma rápidamente la química
básica de los océanos, lo que hace que el agua sea más ácida. Cada día hay más evidencia de
que la acidificación afecta la vida marina en todo el mundo y que dentro de unas décadas
valiosos ecosistemas marinos pueden ser dañados o destruidos.
¿Qué es la acidificación de los océanos?
El proceso de acidificación de los océanos es sorprendentemente simple. De la misma manera
que el dióxido de carbono, procedente de la quema de combustibles fósiles, se acumula en la
atmósfera y causa el calentamiento global, también se acumula en los océanos, donde cambia
la química del agua. Cuando el dióxido de carbono entra en el océano, este reacciona con el
agua de mar para formar ácido carbónico.
Desde el comienzo de la revolución industrial, hace 150 años, el mar ha absorbido
aproximadamente una cuarta parte de todo el dióxido de carbono proveniente de
combustibles fósiles, lo cual es equivalente a 500 mil millones de toneladas. Por lo tanto, el
promedio de acidez ha aumentado un 30 por ciento. Las actividades de los humanos están
innegablemente vinculadas a los cambios en la acidez de los océanos. Además de ser
indiscutible el efecto que produce la acidificación del dióxido de carbono, el CO2 que se
produce por la quema de combustibles fósiles se puede identificar y medir en el agua del
océano.
El dióxido de carbono es el gas de efecto invernadero más importante emitido como
consecuencia de actividades humanas, tales como la quema de combustibles fósiles
y la deforestación.
El CO2 perdura en la atmósfera durante cientos e incluso miles de años y por tanto
determinará en gran medida el calentamiento medio global en superficie a finales del
siglo XXI y posteriormente.
65
La mayoría de los aspectos del cambio climático perdurarán durante muchos siglos,
incluso aunque se detuvieran inmediatamente las emisiones de CO2.
Generación del dióxido de carbono en las actividades humanas: riesgos y
consecuencias.
Los procesos físico-químicos que se producen en la atmósfera, la meteorología y la orografía
condicionan enormemente los procesos de dispersión y transporte de estos contaminantes.
Dentro de esta dinámica atmosférica, los aportes son producidos por emisiones primarias,
bien desde fuentes naturales, lo que incluye los fenómenos naturales tales como erupciones
volcánicas, actividades sísmicas, actividades geotérmicas o incendios, fuertes vientos,
aerosoles marinos o resuspensión atmosférica o transporte de partículas naturales
procedentes de regiones áridas o bien desde fuentes antropogénicas (derivadas de las
actividades humanas).
Contaminantes primarios son:
Óxidos de azufre (SOx), óxidos de nitrógeno (NOx), monóxido de carbono (CO), aerosoles,
hidrocarburos, halógenos y sus derivados (Cl2, HF, HCl, haluros), arsénico y sus derivados,
ciertos componentes orgánicos, metales pesados (Pb, Hg, Cu, Zn,…) y partículas minerales
(asbesto y amianto).
Contaminantes secundarios
Son los que se forman en la atmósfera mediante reacciones químicas de otros contaminantes
que proceden en su mayor parte de fuentes antropogénicas: ozono (O3), sulfatos, nitratos,
aldehídos, cetonas, ácidos. Encontramos que los contaminantes atmosféricos se subdividen
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en: partículas y gases. También se pueden agrupar en función de sus posibles efectos sobre
la salud humana y el medio ambiente.
Partículas
Son los contaminantes atmosféricos más complejos, ya que engloban un amplio espectro de
sustancias, tanto sólidas como líquidas, procedentes de diversas fuentes, entre las que
destacan las siguientes: polvo (producido por desintegración mecánica), humos (procedentes
de combustiones), brumas (por condensación de vapor) y aerosoles (mezcla de partículas
sólidas y/o líquidas suspendidas en un gas).
Gases
Un amplio abanico de sustancias, en forma gaseosa, de diversa naturaleza y con
comportamientos y dinámicas químicas muy diferentes, constituyen los principales gases
contaminantes atmosféricos.
Óxidos de Carbono
Fundamentalmente son el monóxido de carbono (CO) y el dióxido de carbono (CO2). Se
liberan a la atmósfera como consecuencia de las combustiones incompletas (CO) y completas
(CO2). La fuente principal del CO son los humos procedentes del escape de los vehículos a
motor.
El dióxido de carbono como agente del efecto invernadero
El dióxido de carbono, junto al vapor de agua y otros gases, es uno de los gases de efecto
invernadero (G.E.I.) que contribuyen a que la Tierra tenga una temperatura tolerable para la
biomasa. Por otro lado, un exceso de dióxido de carbono se supone que acentuaría el
fenómeno conocido como efecto invernadero, reduciendo la emisión de calor al espacio y
provocando un mayor calentamiento del planeta; sin embargo, se sabe también que un
aumento de la temperatura del mar por otras causas (como la intensificación de la radiación
solar) provoca una mayor emisión del dióxido de carbono que permanece disuelto en los
océanos (en cantidades colosales), de tal forma que la variación del contenido del gas en el
aire podría ser causa o consecuencia de los cambios de temperatura, cuestión que no ha sido
dilucidada por la ciencia.
En los últimos años la cantidad de dióxido de carbono en la atmósfera ha presentado un
aumento. Se ha pasado de unas 280 ppm en la era preindustrial a unas 390 ppm en 2009 (aun
cuando su concentración global en la atmósfera es de apenas 0,039 %). Este aumento podría
contribuir, según el Grupo Intergubernamental de Expertos sobre el Cambio Climático
promovido por la ONU, al calentamiento global del clima planetario, en oposición, otros
científicos dudan de que la influencia de los gases llamados "de efecto invernadero"
(básicamente anhídrido carbónico y metano) haya sido crucial en el calentamiento que se
lleva registrando en promedio en la superficie terrestre (0,6 °C) en los aproximadamente
últimos 100 años.
67
Este es considerado como el concepto más tradicional hacia donde fija su atención el
mercadeo el cual es la comprensión de las necesidades del consumidor.
Las necesidades absolutas y relativas
Las necesidades “Absolutas “son aquellas que experimenta el individuo indiferentemente de
la situación que experimente la sociedad, estas son limitadas en capacidad, y esto se debe a
que a medida que se satisfacen van apagándose, y las “Relativas” son aquellas que cuando
se satisfacen van a elevar a la persona y le ocasionan un sentimiento de superioridad, debido
a su naturaleza son consideradas insaciables, ya que cuando la capacidad económica del
individuo es mayor, aumenta en la misma proporción sus apetencias La combustión es la
fuente de energía más importante provista por la naturaleza. Sus aplicaciones en motores de
combustión interna, refinación de metales o cocción de alimentos, entre otros, hacen de ella
un elemento esencial en la eficiencia de algunos procesos. La combustión es la reacción
química rápida del oxígeno del *aire u oxígeno directo, que se define como comburente, con
los distintos elementos que constituyen el combustible (principalmente carbono (C) e
hidrógeno (H). Estas reacciones químicas liberan energía produciendo aumentos locales de
temperatura, lo que origina un flujo de calor hacia el exterior.
Tipos de Combustión
Completa: Se produce cuando el total del combustible reacciona con el oxígeno. En el caso
de una combustión completa, los productos de esta combustión son solamente CO2, H2O, O2
y N2. Es decir no quedan residuos de combustible sin quemar.
Incompleta: Se produce cuando parte del combustible no reacciona completamente. En este
caso los productos de la combustión incluyen también hidrocarburos no quemados, como C,
H y CO. Para que ocurra la combustión, el combustible debe alcanzar la denominada
temperatura de ignición. Cuando ello ocurre, el combustible comienza a arder y se forma la
llama, una zona donde ocurre una rápida oxidación del combustible, liberando gran cantidad
de energía, y que se produce a altas temperaturas.
Tipos de Llama
Llama de Premezcla: Una llama se considera premezclada cuando la mezcla de
combustible y comburente se realiza antes de la boquilla del quemador. La cantidad
de aire usualmente es menor que la estequeométrica y el aire faltante proviene del
ambiente que rodea la llama, denominado aire secundario.
Llama de Difusión: Una llama es de difusión cuando la mezcla del combustible y el
comburente se realiza en el exterior del quemador. El gas sale por la boquilla del
quemador y el oxígeno para la combustión proviene del aire circundante.
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Cuando un material se combina con el oxígeno,
transformándose en óxidos más o menos complejos,
se dice que experimenta una reacción de oxidación.
Material + Oxígeno = Óxido del material ±
energía
Cuando un material se encuentra situado en una
atmósfera oxidante, su superficie se oxida más o
menos rápidamente; el óxido que se forma se
deposita en la parte exterior del material
recubriéndolo por completo. Para que el proceso de oxidación continúe en esa situación, el
material o el oxígeno deben atravesar, por difusión, la capa de óxido, que se comporta
oponiéndose tanto al movimiento de los átomos de oxígeno como a los del material.
La oxidación es la falta de electrones en átomos cuando dos o más sustancias interactúan:
con perder un electrón es más que suficiente. Esto significa que el átomo de metal pasa de
un estado neutral a una carga positiva de iones cuando entra en contacto con el oxígeno,
produciendo el óxido.
La oxidación también puede producirse cuando se disuelven los metales; por ejemplo, si
disolvemos zinc en ácido, así como también con otros elementos, como una manzana en
contacto con el aire. En nuestra vida diaria se realiza una serie de reacciones, llamadas de
oxidación, que son esenciales para el hombre, tales como: respirar, cocinar y quemar energía
TIPOS DE OXIDACIÓN
Las oxidaciones pueden ser lentas o rápidas, pero en todas ellas se libera energía. el término
oxidación se aplica a procesos cuyas manifestaciones son lentas y en donde la energía que se
produce no se percibe, porque se disipa en el ambiente. Por
ejemplo: la respiración, la corrosión de los metales, la
putrefacción de la madera, el envejecimiento del cuerpo,
etc.
En las oxidaciones rápidas los efectos son inmediatos y
claramente visibles. En estas reacciones se generan
grandes cantidades de calor, y debido a esto, se puede
producir una llama. Esto es lo que se conoce como
reacciones de combustión.
La oxidación del cuerpo humano es un proceso natural que se produce por el simple hecho
de respirar. Se basa en la generación de radicales libres o células incompletas (porque les
faltan electrones), que buscando su estabilidad dañan a otras células vecinas sanas.
69
La oxidación es el proceso que origina y conduce a la
corrosión, tendencia que tienen los metales (y en general
todos los materiales de la naturaleza) a recuperar su estado
original (situación de mínima energía).
Para realizar el proceso de oxidación se pueden utilizar
diferentes mecanismos o sistemas, entre ellos podemos
mencionar:
Oxidación Química.
Reacción que tiene lugar, por ejemplo, en presencia del oxígeno disuelto del agua en
un proceso a través del cual el oxígeno es reducido y el compuesto orgánico es
oxidado. (Utilizado para purificar aguas servidas).
Oxidación Electroquímica
La oxidación electroquímica (depuración electroquímica) se produce mediante
reacciones anódicas (indirectas y/o directas) en las que el oxígeno es transferido desde
el disolvente (agua) a los productos que deben oxidarse. La característica principal
del tratamiento es que utiliza la energía eléctrica como vector de descontaminación
ambiental.
Oxidación Térmica
Método de oxidación que empleando hornos se
aplica para incinerar de residuos, los que se
transforman en materias inertes (cenizas o escorias)
y gases a través de una combustión controlada a
temperaturas elevadas (900º C).
Oxidación Catalítica
Existen unas sustancias, denominadas catalizadores, que tienen la propiedad de
acelerar la reacción de oxidación de los compuestos orgánicos volátiles a
temperaturas relativamente bajas, generalmente entre 250 y 350º C, sin experimentar
un cambio químico.
Oxidación y Respiración
La oxidación es el efecto primario de la
respiración en el cuerpo, es un proceso
natural que implica que el oxígeno se
combine con otra sustancia. Como
resultado de esta oxidación, la composición
química de ambas sustancias cambia.
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La contaminación del aire es una mezcla de partículas sólidas y gases en el aire. Las
emisiones de los automóviles, los compuestos químicos de las fábricas, el polvo, el polen y
las esporas de moho pueden estar suspendidas como partículas. El ozono, un gas, es un
componente fundamental de la contaminación del aire en las ciudades. Algunos
contaminantes del aire son tóxicos. Su inhalación puede aumentar las posibilidades de tener
problemas de salud. Las personas con enfermedades del corazón o de pulmón, los adultos de
más edad y los niños tienen mayor riesgo de tener problemas por la contaminación del aire.
La contaminación del aire es uno de los problemas ambientales más importantes, y es
resultado de las actividades del hombre. Las causas que originan esta contaminación son
diversas, pero el mayor índice es provocado por las actividades industriales, comerciales,
domésticas y agropecuarias. El aire puro es una mezcla gaseosa compuesta por un 78% de
nitrógeno, un 21% de oxígeno y un 1% de diferentes compuestos tales como el argón, el
dióxido de carbono y el ozono.
Los principales contaminantes del aire se clasifican en:
PRIMARIOS: Son los que permanecen en la atmósfera tal y como fueron emitidos por la
fuente. Para fines de evaluación de la calidad del aire se consideran: óxidos de azufre,
monóxido de carbono, óxido de nitrógeno, hidrocarburos y partículas.
Secundarios: Son los que han estado sujetos a cambios químicos, o bien, son el producto de
la reacción de dos o más contaminantes primarios en la atmósfera. Entre ellos destacan los
oxidantes fotoquímicos y algunos radicales de corta existencia como el ozono.
FUENTES DE CONTAMINACIÓN
Las naturales: de las que el hombre no es responsable y no puede hacer nada, ya que se trata
de procesos que existieron siempre, como en el caso de los volcanes, que pueden pasar
muchos años sin actividad hasta que despiertan por medio de erupciones más o menos
violentas.
Las artificiales: son el resultado de las diversas actividades del hombre, como los procesos
industriales, las combustiones de automóviles, mecanismos de calefacción, etc.
Efectos debidos a la contaminación del aire
Salud humana
Olores
Enfermedades crónicas
Incapacidad laboral
Bronquitis
Asma
Bienestar general.
Salud animal
Envenenamiento por plomo,
arsénico, etc.
Radioactividad
Enfermedades agudas o crónica
71
Se llama efecto invernadero al fenómeno
por el que determinados gases
componentes de una atmósfera planetaria
retienen parte de la energía que el suelo
emite al haber sido calentado por la
radiación solar. Este fenómeno evita que
la energía del sol recibida constantemente
por la tierra vuelva inmediatamente al
espacio produciendo a escala planetaria
un efecto similar al observado en un invernadero. Se podría decir que el efecto invernadero
es un fenómeno atmosférico natural que permite mantener una temperatura agradable en el
planeta, al retener parte de la energía que proviene del sol. El aumento de la concentración
de dióxido de carbono (CO2) proveniente del uso de combustibles fósiles ha provocado la
intensificación del fenómeno invernadero. En el Sol se producen una serie de reacciones
nucleares que tienen como consecuencia la emisión de cantidades enormes de energía. Una
parte muy pequeña de esta energía llega a la Tierra, y participa en una serie de procesos
físicos y químicos esenciales para la vida
Gases de invernadero
Los gases que producen el efecto invernadero provocan que la radiación infrarroja del sol se
retenga en el ambiente. Esto ocasiona que se caliente la superficie de la Tierra y la parte
inferior de la atmósfera. Desde principios de siglo hasta hoy, la temperatura ya se ha
incrementado en 0,5 grados centígrados. El dióxido de carbono (CO2) es el gas más
importante de efecto invernadero.
Las consecuencias del recalentamiento global
Las consecuencias no serán uniformes geográficamente. El ciclo hidrológico se verá alterado
por la mayor evaporación del agua (que a su vez refuerza el calentamiento), se prevé un
aumento de las lluvias en las latitudes altas durante el invierno, e intensificación de las
sequías.
El aumento del nivel del mar.
Posiblemente se afecte la estabilidad de los bosques tropicales y su diversidad
biológica.
Migración de comunidades naturales.
El deshielo de los casquetes polares lo que provocaría el aumento del nivel del mar.
Las temperaturas regionales y los regímenes de lluvia también sufren alteraciones, lo
que afecta negativamente a la agricultura.
Aumento de la desertificación.
72
A lo largo de todo el semestre vimos diferentes temas que son fundamentales, para nuestro
desarrollo y conocimiento en nuestro estudio y nuestro aprendizaje a diario donde estos temas
nos serán de mucha ayuda tanto en nuestro ámbito de estudio en ciencias naturales como en
otras materias relacionadas con los temas que se está viendo en este semestre, estos temas
están relacionados con la vida de cómo podemos relacionarlo con nuestra naturaleza y
además de que es un conocimiento que deberemos traspasar a las siguientes generaciones ya
que seremos docentes.
En cada parcial se muestra los temas donde está relacionado con diferencias que se obtiene
en el conocimiento de cada uno de nuestros compañeros dando su opinión en cada tema que
se está aplicando en cada subtema que se está exponiendo en esta carpeta, donde les sea útil
en cada tema que se les está mostrando en cada parcial que se está demostrando en nuestra
información, todos estos temas nos servirán ya estando frente a un grupo o cuando
necesitemos alguna información más clara para nuestras actividades que estamos realizando
en cada tema que lo estamos relacionando y tengan las habilidades de comprensión y
desarrollo de una exposición de cualquier otra actividad que se relacione con nuestros temas
que estamos aplicando en esta carpeta, esperemos que esta información les sea útil para sus
actividades que están desarrollando y tengan una comprensión al momento de relacionarlo
con sus temas y teniendo una idea de cada tema que se está relacionado con sus
conocimientos previos.