MATERIALES NATURALEZA Y TECNOLOGIA

ESC. SEC. OFICIAL: MELCHOR MUZQUIZ 232

ALUMNO: OSWALDO ISMAEL GUZMAN MARTINEZ

PROFESOR: JOSE LUIS TERRENOS TAVERA

PROYECTO: TAREA

GRADO: 1 GRUPO: A

BAILEMOS

BAILEMOS"La energa mueve al mundo", es decir, es indispensable para todas las actividades. Nuestro cuerpo, por ejemplo, para Llevar a cabo cada una de sus funciones requiere de la energa que obtenemos de los alimentos. Las fuentes de energa que en la actualidad utiliza la sociedad humana son el resultado del conocimiento adquirido a lo largo de miles de aos sobre la naturaleza y de los implementar creados para modificarla: la tecnologa. Muchos de los artculos que empleamos cotidianamente, tales como juguetes, Televisores, equipos de sonido, computadoras, refrigeradores o licuadoras, funcionan con electricidad y otros funcionan con gas, como el calentador de agua o la estufa.En la prehistoria, el trabajo desarrollado por humanos y animales de carga era una de las fuentes de energa disponibles. Un paso muy importante en el desarrollo del ser humano durante este lapso, y en su bsqueda de control de la naturaleza, fue aprender a generar y usar el fuego. Esta proporcin energa para calentar, para procesar alimentos, para defenderse de otros animales y para comenzar a producir objetos de cermica y metlicos. En la Edad Media se mejoraron las tecnologas existentes at emplear la fuerza animal y molinos de viento y agua que servan para cortar, Posteriormente se empez a utilizar el carbn como combustible y para la fabricacin de vidrio, ladrillos, objetos de cermica y objetos de hierro. La Revolucin Industrial se origin en Gran Bretaa y paulatinamente se extendi at resto del mundo. Ocurri entre los afios 1750 y 1900, cuando se dispona ya de conocimientos cientficos fundamentales que permitieron que personas notables los convirtieran en tiles inventos y tecnologas. Las principales fuentes de energa que se desarrollaron fueron las mquinas de vapor, los motores de combustin interna, el petrleo y la electricidad.La primera mquina de vapor comercial fue fabricada por Thomas Newcomen en Staffordshire, Inglaterra, hacia 1712, teniendo como antecedentes los estudios k t realizados por Robert Boyle y Huguenot Denis Papn sobre la naturaleza del vapor y los recipientes a presin. Se basaba en un pistn (o embolo) en un cilindro, en cuyo fondo el vapor se condensaba en agua, creando vaco. El pistn estaba conectado at extremo de una barra mvil. El movimiento generado en la barra se utiliza), por ejemplo, para extraer el agua de las minas de carbn.Las mquinas de vapor se desafiaron y desarrollaron para Llevar a cabo trabajos industriales especficos (se utilizaron mucho para el bombeo de lquidos), pero es importante mencionar la aparicin de la locomotora de vapor, que march el inicio de uno de los medios de transporte ms importantes: el ferrocarril.La primera lnea de ferrocarril de pasajeros con recorridos programados, se inaugur en 1830 y uni6 a las ciudades de Manchester y Liverpool, en Inglaterra. La primera locomotora de la lnea fue diseo de George y Robert Stevenson, se lime) Rocket y consista de cilindros horizontales montados sobre un calentador multitubular con una "caja de fuego" en el extremo. El movimiento rotatorio generado permite mover las ruedas del tren.Las mquinas de vapor tambin sirvieron para que Nicols Joseph Cugnot fabricara el primer automvil, de tres ruedas y un barco (Clermont) que navegaba sobre el Rio Hudson, al norte de los Estados Unidos, construido por Robert Fulton. MOTORES DE COMBUSTION INTERNALos motores de combustin interna se desarrollaron en el siglo xix como resultado de nuevos conocimientos cientficos (la Termodinmica) y avances en ingeniera mecnica que se basan en quemar un combustible para, con la energa liberada, generar movimiento. Con el tiempo, los motores de combustin interna sustituyeron en un gran nmero de aplicaciones a las mquinas de vapor:El primer motor de combustin interna fue fabricado por Etienne Lenoir en Francia hacia 1859 y su diseo se bas en las mquinas de vapor. Consista de un pistn en un cilindro con una mezcla de gas y aire que se encenda con chispa elctrica.Rudolph Disel desarrollo un tipo de motor que utiliza aire comprimido, lo que aumenta la temperatura para que se produzca la combustin de una cantidad precisa de combustible y por lo tanto, no requiere de chispas elctricas. Hasta hoy, casi todos los automviles utilizan motores del tipo Otto (de gasolina) o del tipo Disel.EL PETROLEOEl empleo de los motores de combustin interna requera de algn combustible ligero y abundante, que se pudiera almacenar fcilmente (por ejemplo, en el vehculo). Al empezar a fabricarse los primeros motores, surgieron los campos de explotacin del combustible que se convertira en indispensable: el petrleo. Antiguamente era posible encontrar petrleo, o algo derivado, en lugares sobre la superficie terrestre y que eran utilizados principalmente para alumbrado. Curiosamente en los primeros aos la gasolina, que es una parte ligera del Petrleo, casi no tena utilidad y era ms importante una fraccin ms pesada, el queroseno, que se usaba entonces en las lmparas domesticas de aceite. El primer automvil de gasolina fue fabricado hacia 1885 por Gottlieb Daimler y Karl Benz, tena un motor de un cilindro y alcanzaba una velocidad de 15 kilmetros ELECTRICIDADLos primeros cientficos que estudiaron la electricidad lo hacan al mismo tiempo en distintos pases. Benjamn Franklin en Estados Unidos, Charles Coulomb y Andr Ampere en Francia, Alessandri Volta en Italia y Michael Faraday en Inglaterra.

Otra aplicacin importante que surge a finales del siglo xix fue el tranva para el transporte *tic en ciudades. Si bien la electricidad no es una fuente primaria de energa, es decir, requerimos de algn otro tipo de energa para generarla (por medio de la fuerza del agua o del viento, a trues de combustibles como el petrleo o el gas natural, o a partir de las energas nuclear o solar), basta echar un vistazo a nuestro alrededor para notar los diferentes aparatos que la emplean y percatarnos de su importancia en nuestras actividadesPodemos tomar los temas que hemos visto sobre la Revolucin Industrial para hacer notar que la tecnologa est siempre ligada a la organizacin social y a la economa. Mencionamos que la Revolucin Industrial se origin en La Gran Bretaa, sin embargo los motores de combustin interna y el alumbrado pblico elctrica empezaron a utilizarse ampliamente en Europa y en Estados Unidos hacia finales del siglo xix y habran de pasar varios aos para que Gran Bretaa los utilizara.Tambin, podemos decir que la Revolucin Industrial marca el inicio de nuevos problemas que afectan nuestro medio ambiente. Por ejemplo: los principales componentes del aire son 79% nitrgeno (un gas inerte), 21% oxigeno (requerido para procesos de metabolismo de los seres vivos) y un 0.05% de dixido de carbono (requerido para el crecimiento de las plantas). El metano se origina en procesos agrcolas y por la descomposicin de materia orgnica, pero tambin por procesos de las industriales de carb6n, petrleo y gas natural.Durante la Revolucin Industrial la sociedad se hizo consciente por primera vez de la importancia de la tecnologa, hubo quienes promovieron las nuevas formales industriales de produccin y quienes se opusieron a ellas. Si bien el desarrollo de la tecnologa produjo avances notables a lo largo de la historia de la humanidad, los logrados durante el recin terminado siglo xx sobrepasan a todos los acumulados durante los afios anteriores. Los nuevos desarrollos tecnolgicos ofrendes oportunidades pero tambin riesgos, de hecho, mugieron a partidero guerra,siendo las ms importantes en este aspecto la 14 y la 24 Guerras Mundiales (de 1914 a 1918 y de 1939 a 1945), el periodo conocido como La Guerra Fra (de 1945 a 1989) y la Guerra del Golfo Prsico (1991). Estados Unidos se convirti en el siglo xx en la mayor potencia mundial, y fue el Pals que obtuvo las mayores ventajas del desarrollo tecnolgico.

El procesamiento del petrleo dejo de llevarse a cabo en alambiques para convierte en un proceso continuo a enorme escala con dispositivos que controlan con precisin la temperatura, la presin, el flujo de lquidos y gases, todos ellos vigilados y controlados por instrumentos.Hoy en da el gas natural, el petrleo y sus derivados se transportan a travs de ductos, de kilmetros y kilmetros de longitud, que pueden incluso recorrer varios pases.El uso de combustibles derivados del petrleo para vehculos, as como para industrias en todo el mundo ha ocasionado serios problemas ambientales (contaminacin atmosfrica) tanto en las grandes ciudades, como en el planeta.Para contribuir a solucionar el problema, los autores oviles de hoy en da utilizan convertidoresCatalticos, formados generalmente por Oxides de un metal (como platino, rodio o paladio) en una matriz porosa de almina y cordierita, que reduce el contenido de hidrocarburos y otros gases (Oxides de carbono y de nitrgeno) en el escape del motor.Una opcin de combustible que podra ser importante en el futuro es el biodiesel, que se obtiene a partir de aceites y grasas vegetales (un recurso renovable) a trues de un proceso al que se le denomina tranesterificacion que produce metal esteres (lo que es propiamente el biodiesel) y glicerina (que se utiliza en jabones). Aunque su produccin es an muy limitada, ya hay fabricantes y se puede utilizar en cualquier motor tipo disel y mezclarse con el disel proveniente del petrleo.COHETESRobert Goddard construyo al principio del siglo Xx el primer cohete experimental que utilizaba combustible lquido; Konstantin Tsiolkovsky sugiri que este tipo de propulsin podra servir para transportar un vehculo fuera de la atmosfera terrestre y los primeros en utilizarlo fueron los alemanes durante la 2a Guerra Mundial en misiles de guerra. Werner Von Braun dirigi el equipo alemn que creo el misil V2, que utilizaba una mezcla de etanol y oxgeno lquido y que poda alcanzar objetivos a unos 160 kilmetros de distancia.Bsicamente, los cohetes son cilindros que contienen dep6sitos de oxgeno y de combustible; los gases de alta presin y temperatura que se producen en la combustin se liberan a gran velocidad, generando una fuerza que lo impulsa0. Los cohetes tambin se han utilizado en naves espaciales y satlites Artificiales, siendo el primer lanzamiento el del satlite Sputnik 1, en 1957 en la Unin Sovitica. La primera nave espacial tripulada fue el Vostok 1 por el primer cosmonauta (o astronauta), Yuri Gagarin, en 1961,20031A pesar de los accidentes y de los problemas tcnicos, el programa de transbordadores espaciales continua. Rusia, China y la Unin Europea tambin tienen proyectos espaciales)CELDAS DE COMBUSTIBLEHoy en da diversos centros de investigacin, tanto de universidades como de la iniciativa privada, estudian utilizar celdas de combustible, que funcionen con diversos combustibles, pero en particular con hidrogeno como posible sustituto para los motores de combustin interna de automviles y otros vehculos. De hecho, ya se han utilizado en naves espaciales.El hidrogeno se puede producir de diferentes formas, como por medio de celdas fotovoltaicas o por la electrolisis del agua (rompiendo Ia molcula del agua), pero la mayor parte de las celdas de combustible que se estn desarrollando loProducen por la reaccin qumica entre un hidrocarburo (como el gas natural) y el oxgeno del aire, un proceso al que se conoce como reformacin cataltica. El aspecto de las celdas de combustible es similar al de una batera, pero no se agotan ni se tienen que recargarVEHICULOS ELECTRICOSPara reducir el consumo de gasolina o disel de los automviles se construyen prototipos que funcionan con celdas de combustible y con electricidad (utilizando bateras en serie y un motor de induccin).0 Tambin hay vehicular Ithrklks" que tienen dos tipos de motor, uno de gasolina y otro elctrico.En los vehculos hbridos el motor elctrico extrae energa de las bateras cuando se requiere y posteriormente actilla como generador y las recarga. Ejemplos de vehculos hbridos que ya se comercializan son el Toyota, los Honda Civic Insight Hbridos, el Lexus RX, el Mercury Mariner o el Sierra.Tambin hay muchos trenes que funcionan con disel, sin embargo los trenes que viajan a altas velocidades as como los que viajan bajo el suelo de las ciudades (el metro), utilizan electricidad para desplazarse.. Hay trenes que viajan a altas velocidades (hasta 350 kilmetros por hora) en Francia (TGV), en Alemania (ICE) y en Espaa (AVE).O Una nueva posibilidad para los trenes de alta velocidad es la levitacin mag netica y el empleo de materiales Superconductores de electricidad; estos se estn desarrollando en Japn y en Alemania, donde el tren de prueba Maglev System Transrapid que utiliza levitacin magntica, ha alcanzado velocidades mayores a 500 kilmetros por hora.

En este caso los combustibles sirven para generar vapor el cual, a su vez, mueve las turbinas; el desarrollo tecnolgico ha significado utilizar presiones y temperaturas cada vez ms altas y procesos ms eficientes.Como resultado de la disminucin en las reservas de estos combustibles no renovables, se esperara una disminucin en la produccin de electricidad por este medio, sin embargo, por razones econmicas, gin se siguen construyendo plantas termoelctricas. Otra forma de generar electricidad es por medio de energa nuclear y de energa solar.ENERGIA NUCLEAREl inters original en la energa nuclear surgido a partir de las propuestas de cientficos como Albert Einstein que indicaban la posibilidad de transformar pequeas cantidades de materia en enormes cantidades de energa.El primer reactor nuclear experimental Se construy en 1942 0 por Enrico Fermi en Ia Universidad de Chicago en Estados Unidos y el primer reactor nuclear industrial para producir electricidad para use publica, se construy en 1946 en Sverdlovsk, en la Unin Sovitica.Se utiliza la "fisin nuclear", es decir, el rompimiento de un atom grande radioactivo, como el uranio o el plutonito que resulta en dos tomos mas pequeas y ligeros.Cuando un tomo de uranio captura un neutrn, se rompe y esta divisin genera una enorme cantidad de energa y ms neutrones capaces a su vez de romper a otros tomos de uranio vecinos, de tal forma que al poco tiempo ocurre una gran cantidad de rompimientos de tomos a lo que se llama una "reaccin en cadena".La energa nuclear tiene gran potencial para sustituir at petrleo como principal energtica en los prximos anos, sin embargo la construccin de plantas nucleares es costosa y hay riesgos importantes en la manipulacin de sustancias radioactivas, tanto del combustible como de los desechos que actualmente se almacenan en contenedores sellados en las profundidades de Ia tierra o del mar.Un grave accidente ocurrido en 1986 en la planta de Chernbil, en Rusia, cuando se fug una gran cantidad de material radioactivo a la atmosfera.

Por otra parte, se ha anunciado que prximamente se iniciara la construccin en Cada rache, Francia, de Ia primera planta de "fusin nuclear" (formacin de un tomo ms grande a partir de tomos pequeos de hidrogeno), lo que significara la generacin "limpia" de energa; de hecho, la energa del sol surge de este tipo de reacciones nucleares.ENERGIA SOLARLa vida y las condiciones de la Tierra dependen del Sol y se espera que este contine enviando energa at planeta por muchos amillones de aos ms. La energa que produce el Sol, formado en un 90% de hidrogeno y helio, la obtiene de reacciones de fusin nuclear.Un uso de los colectores solares es para calentar agua y generalmente estn formados por placas metlicas con tubos por donde circula el agua. Sistemas ms eficientes pueden calentar el agua to suficiente como para generar vapor y con ello mover una turbina y generar electricidad, tal como ocurre con los colectores cilindro-parablicos o con las celdas solares hechas de materiales semiconductores y que pueden producir electricidad directamente. ENERGIA EOLICALos vientos, enormes masas de aire en movimiento, se originan por las diferencias de presin en distintos puntos sobre la Tierra y tienen una gran influencia sobre el clima. Clasificamos como regulares a los vientos (presente durante todo el ano, como los alisios), peridicos (que dependen de las estaciones, como los monzones) y los circunstanciales (que son ocasionales, como huracanes y tornados).Lignes.giaithigno, tambin Llamada energa elica, depende de su velocidad: mientras mayor es la velocidad a la que se mueve el viento, mayor es su energa.Las aspas de los viejos molinos de viento han ido evolucionando en las hlices y turbinas actuantes que transforman la energa del viento en energa mecnica o energa elctrica. Alemania, O Espaa y Estados Unidos son los pases que generan la mayor cantidad de electricidad; a partir del viento. Espaa, que es un pas con muy limitados recursos energticos propios, espera por esta va generar el 25% de sus requerimientos energticas para el ao 2010.ENERGIA GEOTERMICASabemos que la energa geotrmica energa calorfica contenida en el interior de la Tierra, como son los depsitos subterrneos naturales de vapor y agua caliente, aguas termales o geiseres que brotan a la superficie espontneamente.A partir del siglo xx se han perforado pozos en para aprovechar esta forma de energa que se puede utilizar para producir electricidad. El nombre de Reykiavik, significa "bahia de vapor".

Hemos revisado las diferentes formas que el ser humano ha utilizado para disponer de energa que le permita Llevar a cabo actividades, cada vez ms complejas.Una de las mayores diferencias en el estilo de vida de la sociedad de hoy con respecto a las sociedades antiguas es el enorme incremento en el consumo de energa. Se prev que el consumo de energa siga aumentando, pero es indispensable hacer un uso ms eficiente de ella.Hemos visto que una gran parte de las formas que se desarrollaron para utilizar la energa provienen de la Revolucin Industrial, sin embargo los Llamados "combustibles fsiles" como el petrleo, el gas natural y el carbn, no duraran muchos anos de mantenerse el ritmo de explotacin actual.Adems, su empleo indiscriminado produce contaminacin ambiental, as como un cambio paulatino en el clima del mundo y problemas internacionales por el control de tales recursos.Cada uno de nosotros puede hacer mucho a favor de conservar los recursos energticos del planeta, por ejemplo, compartiendo el uso de transportes teniendo las instalaciones elctricas en buenas condiciones. Estas acciones, que tal vez no signifiquen mucho, pero cuando millones de personas las llevan a cabo resultan muy importantes para el ahorro de energa en los pases en el mundo. Muchas personas piensan que utilizar menos energa conlleva hacer menos, privaciones y limitaciones, cuando en realidad lograremos hacer ms, mejor y ms cmodamente haciendo un uso adecuado de nuestros recursos. La importancia de conservar y hacer buen uso de los recursos energticas se hizo manifiesta en el Proyecto del Milenio, auspiciado por Ia Organizacin de las Naciones Unidas.0 En dicho proyecto, cuyo punto de partida es el ao 2002, expertos del planeta se reunieron para revisar los principales problemas que enfrenta Ia humanidad; en enero de 2005 entregaron sus conclusiones con la estrategia que propone. En septiembre de dicho ario se reunieron los jefes de Gobierno de ms de 100 Rices que se comprometieron a Llevarlas a cabo.La elevacin de la temperatura de la superficie del planeta (efecto invernadero) debido a que ciertos gases absorben el calor del sol y la atmosfera actinia como si fuera la cubierta de un invernaderoHay diferentes tipos de materiales dependiendo de la facilidad con la que conducen la electricidad, pueden ser aislantes, se mi conductores, conductores y superconductores. Los aislantes, como el vidrio y los plsticos no conducen la electricidad.Con el fin de poder controlar el cambio climtico y prevenir sus negativas consecuencias, deben tomarse varias medidas para reducir las emisiones de gases con efecto invernadero.Por ello el tema de la generacin y el consumo de energa se ha incorporado a las discusiones y propuestas de desarrollo sostenible, es decir, seguir avanzando, pero sin daar los recursos naturales.