1ºESO

Enlaces para las Matemáticas aplicadas a las Ciencias

EFECTO INVERNADERO

 

Es curioso, por lo poco frecuente del caso, que los mismos principios científicos involucrados en un problema nos den una alternativa de solución. Veamos: se dice que el clima de nuestro planeta está elevando su temperatura ya que hemos aumentado la concentración de bióxido de carbono (CO2) en la atmósfera por la quema principalmente de combustibles fósiles (hidrocarburos, carbón mineral, etc.) Y que es el CO2 el que produce el llamado efecto de invernadero.

Para entender el fenómeno, consideremos como es un invernadero. Consiste en una construcción cerrada destinada al cultivo de plantas y por lo tanto con techos y paredes transparentes, (vidrio o plástico). En ellos, al igual que en los automóviles cerrados, se alcanzan temperaturas más elevadas que en el exterior cuando les da la luz solar.

Dibujo_efecto_invernaderoEl calentamiento se debe a que la luz que penetra por los vidrios se convierte en radiación infrarroja (RIR)cuando choca con las superficies del interior, especialmente si estas son negras. Esta radiación IR emitida por las superficies calientes, no puede salir del invernadero porque el vidrio es una trampa donde sólo entra, pero casi no sale energía y la consecuencia es el calentamiento excesivo del interior.

El CO2 en la atmósfera hace el papel del vidrio, dejando pasar todas las radiaciones de la luz solar, excepto la infrarroja. La concentración de 0.03% de CO2 que la atmósfera ha tenido durante miles de años ha permitido un equilibrio entre entrada, permanencia y salida de energía en la Tierra, de tal modo que habíamos gozado de un clima estable. Venus, con 90% de CO2 alcanza temperaturas para derretir plomo durante el día y vientos de 300 km/h.gases_invernadero

El efecto invernadero mantiene la Tierra lo suficientemente caliente para sostener la vida en el planeta. De acuerdo a la revista National Geographic, científicos dicen que sin el efecto invernadero, la temperatura promedio de la Tierra caería de unos 14C a temperaturas alrededor de -18C. Por tanto, el efecto invernadero es muy importante para la vida de nuestro planeta y ha estado presente desde el inicio de la humanidad. Únicamente su exceso en la atmósfera es pernicioso.

Si has comprendido el papel del CO2 atmosférico, no necesitas ser un genio para intuir los problemas que su espectacular aumento actual producirá sobre la vida en el planeta en el futuro próximo: huracanes, tornados más violentos, sequías más pronunciadas, aceleración de la desertificación, escasez de alimento, hambre y muerte. (Deterioro ambiental).

Pero ¡Calma! ¡No hay nada más poderoso que la mente humana! En el comienzo dijimos que hay una alternativa de solución basada en los mismos principios científicos del problema. La solución obvia es no producir CO2, pero la forma de vida que nos hemos creado no lo permite. Podemos disminuir su producción usando otras alternativas de energías limpias, como el sol o el viento. Como individuos y sociedad podemos contribuir a disminuir el CO2 calentando nuestra agua de baño usando la energía solar.

El calentador solar para agua consiste en una caja de 8 centímetros de profundidad, cubierta de vidrio, por cuyo interior pasan las tuberías en las cuales circula el agua que ahí se calentará. Las tuberías y todo el interior son pintados de negro. ¿Puedes explicar la función del vidrio y la pintura negra? La caja o colector de energía se inclina orientada hacia el sur (porque estamos en el hemisferio norte.) El agua circula entrando por la parte inferior y sale por la superior; de aquí el agua sube a un recipiente térmicamente. De la parte inferior del recipiente sale el agua que baja a la parte inferior.

¿Y la bomba de agua para que se dé este movimiento? No hay. Los líquidos y gases, al calentarse, se mueven  sólo hacia arriba, los fríos hacia abajo (convección).

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 Para realizar prácticas de álgebra simple:

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  Para practicar con ecuaciones algo más complicadas:

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 Test de comprensión lectora general:

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Para practicar cálculos mentales:

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 Lectura de un historiados de la Edad Antigua: Plinio el Joven

El primer vulcanólogo, Plinio el Joven

Bahía de Nápoles, Italia, año 79 de nuestra era

La erupción del Vesubio del año 79 de nuestra era tuvo dos testigos de excepción. Plinio el Viejo, naturalista y almirante, que pereció víctima del volcán, y su sobrino Plinio el Joven, superviviente, que nos legó una descripción exhaustiva de la erupción paso a paso.


Durante mucho tiempo se consideró que la descripción de Plinio el Joven era algo fantasiosa, ya que describía un tipo de erupción muy extraño, con acontecimientos geológicos que no se habían observado en ningún otro lugar del mundo. No obstante, las últimas investigaciones realizadas en la zona del golfo de Nápoles, así como la comparación con erupciones en otros lugares, han permitido comprobar que Plinio no solo no mentía, sino que describió a la perfección los pasos de una erupción especial que, actualmente, se denomina pliniana en su honor.


Carta 6.16, de Plinio el Joven a Tácito (adaptado)

pompeya

[Plinio el Viejo, tío del autor] estaba en Misenum, en su destino como comandante de la flota, el 24 de agosto [de 79 d.C.], cuando entre las dos y las tres de la tarde mi madre llamó su atención sobre una nube de inusual tamaño y apariencia. [...].


Subió donde podía tener la mejor vista del fenómeno. La nube se elevaba desde una montaña a una distancia tal que no podíamos reconocerla, pero luego supimos que era el Vesubio. Puedo describir su forma comparándola con la de un pino. La nube ascendía al cielo, con su forma de «tronco» muy largo de la que surgían algunas «ramas». Imagino que se había elevado por una explosión súbita, que después se debilitó, dejando la nube sin soporte, de forma que su propio peso causara su dispersión hacia los lados. Parte de la nube era blanca, en otras partes había manchas oscuras de polvo y ceniza. El aspecto de la nube hizo que un científico como mi tío determinase verla desde mucho más cerca.


Ordenó preparar un barco. Me ofreció la oportunidad de acompañarle, pero prefería estudiar –él mismo me había planteado un ejercicio de escritura–. Al abandonar él la casa, recibió una letra de la esposa de Tascio, Rectina, que estaba aterrorizada por el peligro que se cernía. Su villa se encuentra en la falda del Vesubio, de donde solo se puede salir en barco. Ella le rogaba que fuera a buscarla. Plinio cambió sus planes. La expedición que comenzó por la búsqueda del conocimiento ahora requería del coraje. Botó las cuadrirremes y se embarcó, de forma que pudiera ayudar a más gente que solo a Rectina, ya que aquella bella costa estaba muy poblada. Se dirigió a toda prisa a un lugar de donde otros huían, directamente hacia el peligro. ¿Estaba atemorizado? Parece que no, ya que mantuvo una continua observación de los movimientos y formas de aquella maldita nube, dictando todo lo que veía.


Caía entonces ceniza sobre los barcos, más oscura y densa cuanto más se acercaban. Luego fueron fragmentos de pumita [piedra pómez] y rocas que estaban oscurecidas, quemadas y rotas por el fuego. El mar estaba impracticable, restos rocosos de la montaña bloqueaban la orilla. Se detuvo por un momento preguntándose si debía volver atrás, mientras el timonel gritaba advirtiéndole del peligro. «La fortuna ayuda al valiente», dijo Plinio. «Rumbo a Pomponiano».


En Stabia, al otro lado de la bahía formado por la curva de la costa, Pomponiano había cargado sus barcos incluso antes de que el peligro se acercara, pero aunque era visible y extremadamente cercano, de repente se intensificó. Planeó zarpar tan pronto como cesara el viento en contra. Ese mismo viento llevó a mi tío hacia él, y [Plinio] abrazó al hombre aterrorizado, confortándole y dándole valor. [...]


Mientras tanto, anchas lenguas de fuego se encendían en varias partes del Vesubio; su luz y brillo eran lo más visible en la oscuridad de la noche. Para aliviar los temores de la gente, mi tío explicó que las llamas procedían de las casas de granjeros que habían huido sin apagar los fuegos. Entonces descansó; la gente que pasaba junto a su puerta oía sus ronquidos, bastante resonantes, puesto que era un hombre pesado. El nivel del suelo en el exterior subió tanto con la mezcla de ceniza y piedras que si hubiera pasado más tiempo allí hubiera sido imposible escapar. Discutieron qué hacer, si permanecer a cubierto o salir. Los edificios eran sacudidos por una serie de fuertes temblores, y parecían haberse separado de sus cimientos y estar deslizándose a un lado y otro. Fuera, sin embargo, existía el peligro de las rocas que caían, trozos de pumita inflamados y consumidos por el fuego. Juzgando los peligros escogieron el exterior: en el caso de mi tío fue una decisión racional, los otros escogieron simplemente la alternativa que les daba menos miedo.


Ataron almohadas en sus cabezas como protección contra la lluvia de roca. Era de día en el resto del mundo, pero allí la oscuridad era más negra y espesa que la de cualquier noche. Pero tenían antorchas y otras luces. Decidieron bajar a la orilla, para ver de cerca si podían escapar haciéndose a la mar. Pero el mar era tan peligroso como antes. Descansando a la sombra de una vela bebió una o dos veces del agua fría que había pedido. Entonces se percibió un olor a azufre, anunciando las llamas, y las llamas mismas, haciendo que otros huyeran pero reviviéndole a él. Sujetado por dos pequeños esclavos se mantuvo en pie, e inmediatamente se desplomó. [...] Parecía más dormido que muerto.


 Los alumnos deberán practicar lo trabajado en el primer trimestre, repasando las fichas de cada bloque, así como practicando de forma interactiva las actividades web que se presentan a continuación.

En lo que se refiere a las actividades numéricas, se deberán practicar hasta conseguir realizarlas sin ningún fallo, al menos, durante 20 ejemplos seguidos.

Cambio de unidades.

Cambio unidades de masa


Cambio unidades de longitud


 La página es de uso intuitivo. Es necesario picar en Cargar datos para que te muestre las cantidades que hay que cambiar. Es cuestión de practicar.

Notación científica

 Para la actividad práctica se entrará picando en Pequeño Taller.

Redondeo

 La página está en inglés, pero supongo que no habrá ningún problema para comprender a qué cifra se refiere el redondeo.

Densidad

 

Operaciones con notación científica

Esta página está en gallego, pero la actividad que interesa se encuentra al final de la misma. Una vez en el apartado 10. Exercicios, se pica en Exercicio y se van intentando resolver cada vez los que aparezcan.

 Dejamos aquí algunos enlaces de interés para el repaso y práctica de la notación científica, imprescindible para el manejo fluido de cantidades muy grandes o muy pequeñas:

1. http://www.genmagic.org/mates2/nc1c.swf

2. http://josemariaolmos.es/act/notacient.htm

3. http://quiz.uprm.edu/tutorial_es/scno/scno_inter.html

 

 

   
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