TER_U1_EA_MEJO

Unidad 1. Conceptos y propiedades termodinámicas

2013

Evidencia de aprendizaje. Escalando el Popo: Planteamiento del problema

Facilitador: Javier Tepepa Martínez

“Termodinámica”

Grupo: BI-QAN-1301-000

Mery Lizbeth Jiménez Ortiz [AL12503343] Matrícula: 190910310

Licenciatura en Biotecnología

19/03/2013

Evidencia de aprendizaje. Escalando el Popo:

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Planteamiento del Problema: Describe con claridad la situación o tema que se trabajará: el entorno, el escalador y/o el escalador-entorno.

La elaboración de nuestro proyecto consistirá en la identificación de cada uno de los procesos termodinámicos que interviene en la actividad de escalar el volcán “Popocatépetl”. Además de identificar los tipos de equilibrio y gases que intervienen, junto con sus ecuaciones de estado. Conoceremos la clasificación y propiedades de las sustancias puras, la aplicación de la ley cero de la termodinámica y las propiedades volumétricas. La problemática que ocasiona el cambio de nuestros sistemas termodinámicos en nuestra persona, los podemos establecer mediante diversos mecanismos y/o modelos, los cuales serán descritos más adelante. La realización de éste programa se llevara a cabo y/o estará dividido de acuerdo al número de unidades de nuestro curso “TERMODINAMICA” (3 Unidades), por lo que realizaremos una breve calendarización de como se llevara a cabo dicho proyecto. En ésta primera parte, solo nos enfocaremos al planteamiento del problema. Y la situación que trabajaremos será la de escalador-entorno.

CRONOGRAMAS DE ACTIVIDADES:

Tabla 1. Diagrama de Grantt Tareas

Fecha inicio

Duración

Fecha final

Febrero. Conocimiento del proyecto (Investigación sobre los diferentes procesos termodinámicos que se presentan al escalar el volcán P opocatépetl).

25/02/2013

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02/03/2013

Aplicación de los conocimientos Unidad 1, PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA. Descripción del procedimiento a seguir para cada una de los modelos. Elaborar cuadros, tablas o gráficos acerca de los resultados obtenidos en cada una de las determinaciones. Determinación de los estudios.

04/03/2013

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11/03/2013

Licenciatura en Biotecnología | Termodinámica


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Describir el comportamiento de los sistemas de acuerdo a la Ley Cero de la termodinámica. Marzo. Unidad 2. - Análisis correspondientes de los sistemas termodinámicos y de los modelos que utilizaremos para resolver el o los problemas presentados al escalar el volcán. Realizar los análisis e Indicar las pruebas a realizar en la resolución de estos problemas. Determinación de parámetros o variables

11/03/2013

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21/03/2013

Realizar los procedimientos necesarios para el manejo de nuestros resultados.

18/03/2013

5

23/03/2013

Unidad 3. Realizar Reporte final. Resultados y conclusiones.

25/03/2013

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09/04/2013

08/04/2013

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13/04/2013

Elaborar el reporte final

Introducción:

Recordemos que la Termodinámica estudia las transformaciones de la energía y de las relaciones entre las propiedades físicas de las sustancias afectadas por las mismas, teniendo un campo de aplicación extremadamente amplio, es decir: los procesos en los que se transfiere energía como calor y como trabajo y según su procedencia pueden ser de 3 tipos: Variables de composición:

Especifican la cantidad de cada uno de los componentes. Por ejemplo, la masa de cada uno o el número de moles. Variables mecánicas:



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Son aquellas que proceden de una interacción mecánica, como presión, volumen, pero también aquellas que proceden de otras ramas de la Física como el Electromagnetismo (intensidad del campo eléctrico o magnético, etc.). Variables térmicas:

Son las que surgen de los postulados propios de la Termodinámica o combinación es de estas con variables mecánicas. Las variables que tienen relación con el estado interno de un sistema, se llaman variables termodinámicas o coordenadas termodinámicas y entre las más importantes tenemos: 



La masa  El volumen  La densidad  La presión

La temperatura  Las variables (extensivas o intensivas)

. Las variables extensivas sistema y son aditivas.

son globales, es decir, dependen del tamaño del

Ejemplos son el volumen, la masa, el número de moles, etc. Pueden convertirse en específicas cuando se establecen por unidad de masa o molares cuando se expresan por unidad de mol. Las variables intensivas son locales (están definidas en cada parte del sistema y son, por lo tanto, independientes de su tamaño) y no son aditivas, como por ejemplo, la temperatura, la presión, etc.

Las variables específicas y molares son intensivas.

La ley de los gases ideales:

Es la ecuación de estado del gas ideal, un gas hipotético formado por partículas puntuales, sin atracción ni repulsión entre ellas y cuyos choques son perfectamente elásticos (conservación de momento y energía cinética).

Ley cero: equilibrio térmico y temperatura:

Dos sistemas A y B pueden estar aislados el uno del otro y del entorno a ellos a través de paredes adiabáticas.



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Ambos sistemas pueden estar en estados diferentes y el cambio que experimenta uno no tiene efecto en el otro. Ahora, si la pared que separa a los sistemas A y B es sustituida por una pared diatérmica, se establece un flujo de energía en forma de calor. El intercambio de energía permite que las variables macroscópicas de ambos sistemas cambien. Los cambios ocurren hasta que en ambos sistemas las variables macroscópicas se hacen constantes. Cuando esto ocurre decimos que ambos sistemas están en equilibrio térmico. En realidad dos sistemas no tienen por qué estar en contacto para estar en equilibrio térmico. A través de un tercer sistema C podemos descubrir si dos sistemas están en equilibrio térmico. (Fig.1)

Fig. 1: Equilibrio Térmico (Transformaciones termodinámicas)



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Desarrollo: Ubicación:

El Popocatépetl se encuentra a 55 kilómetros (menos de 15 millas) de la Ciudad de México y a 45 de la de Puebla, En el Parque Nacional Iztla-Popo. En la Sierra Nevada, se alza el Popocatépetl, en los estados de México, Puebla y Morelos. (Fig. 2)

Fig. 2: Ubicación del Volcán Popocatépetl. Altura:

5,452 m. de altura sobre el nivel del mar. 17,887 pies. Su cráter mide en la parte más ancha 612 metros y en la más angosta 400. El cráter tiene una máxima profundidad de 505 metros y es el vértice donde limitan tres estados: México, Puebla y Morelos Es el segundo más alto de nuestro país; el primero lo ocupa el Pico de Orizaba o Citlaltépetl con 5,747 m y el tercero el Iztaccíhuatl o Ixtaccíhualtl, con 5,286 m de altura.Las dos principales cimas del Popo son el Pico Mayor y el Espinazo del Diablo, ambos alrededor del cráter. Forma parte el Sistema Volcánico Transversal. La mejor época para ascender a su cumbre es desde mediados de noviembre a mediados de Marzo, y quienes han ido afirman que la subida no es difícil, aunque sí larga y dura, y hay que estar en buenas condiciones físicas. La ruta que usan los alpinistas es por el pueblo de Las Cruces, y se tarda de seis a ocho horas en llegar a la cumbre, y otras tres horas en el descenso. La excursión se inicia en el refugio de Tlamacas, al pie del volcán, que está a una altura de 3,960 metros, y hasta donde se puede llegar cómodamente en autobús vía Amecameca, lo que se hace en dos o tres horas.



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Se recomienda iniciar el ascenso entre las dos y las cuatro de la madrugada, e ir bien equipado con bastones de esquí y un piolet, crampones, lámpara de cabeza o de minero para la salida, botas de escalador, equipo de primeros auxilios y suficientes víveres para cualquier emergencia. La primera etapa del ascenso es de dos horas, caminando sobre tierra volcánica. Al llegar al lugar llamado Las Cruces debe tomarse el camino de la izquierda, no el de la derecha, porque es una ruta más difícil. Por supuesto, no se aconseja ir solo ni en grupo si no llevan a un guía que conozca bien todo el proceso de la ascensión De Las Cruces se inicia la segunda etapa, que es la más fatigosa, porque se pasa del suelo volcánico a la nieve. En el camino y en algunas rocas hay indicios que han dejado otros alpinistas para guiar a los que ascienden por primera vez. Hay que dar varios rodeos y evitar salientes y masas de nieve que no ofrezcan seguridad, y por fin se llega a una gran roca que está justamente sobre el borde del cráter, que tiene una profundidad de 480metros, y mide de un extremo a otro 850 metros. (Fig. 3)

Fig. 3: Ruta para escalar el volcán Popocatépetl.



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Se advierte a los alpinistas noveles que vigilen el llamado mal de altura, que se manifiesta con náuseas, fuertes dolores de cabeza y a veces hemorragia nasal. Se debe descansar hasta que desaparezcan dichas molestias, y si no sucede esto, regresar en busca de ayuda médica, aunque se dice que un día de descanso en el albergue de Tlamacas puede ayudar mucho. Es importante aclarar que la altura del campamento base debe ser inferior a los 5500 m., para así evitar el Deterioro Muscular de Altitud.

Procedimiento: Identifica el o los problemas a resolver.

Considero que en éste caso uno de los problemas más importantes que tenemos que resolver, sería los cambios de temperatura (de acuerdo a los cambios climáticos), la presión, la altura e inclinación del volcán, si nos referimos al entorno y para el escalador, la ropa adecuada que necesitara para poder soportar el clima (cambios de temperatura) con los que se enfrentara, la condición física, el trabajo respiratorio (Esta parte ayudara a escalador a tener cuidado y evitar daños a su salud en cuestión de su presión, respiración ritmo cardiaco, además algo muy importante, el suficiente equipo y comida Identifica los modelos que usarás para resolver el o los problemas.

Son muchos los modelos que podríamos utilizar, entre los cuales podrían ser: 

Modelo Metabólico

Análisis y reconstrucción teórica de lo que le ocurre a una sustancia que ingresa en el cuerpo, mostrando la proporción que se absorbe, la que se almacena y en qué tejidos lo hace, la velocidad de degradación y el destino de los productos metabólicos y la velocidad a la que se eliminan por los distintos órganos la sustancia incambiada y sus metabolitos. El cuerpo humano puede ser considerado como un sistema termodinámico abierto, que debe mantener su temperatura constante de 37ºC, a pesar de encontrarse en un entorno de temperatura generalmente inferior que se puede tomar como una media de 15ºC. (Fig. 4) Por otra parte está continuamente intercambiando materia y energía con sus alrededores (Metabolismo), consumiendo energía para desarrollar los trabajos internos y externos, para fabricar moléculas estables (anabolismo) para lo cual necesita alimentarse, ingiriendo moléculas de gran energía libre (Nutrición) que a partir de determinadas reacciones de combustión dan lugar a productos de menor energía (Catabolismo). (Fig. 5)



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En nuestro proyecto los rangos de la tasa Metabólica (TM), se presentaran en diferentes rangos, por tipo de actividad realizada en nuestra práctica: Actividad     

Escalar Senderismo Correr Andar rápido Estar de Pie

TM (W/kg/ kJ/h) 9,925 4,992 15,378 5,125 2,665

Fig. 4 y 5: Modelo del Metabolismo.



Termorregulación

La temperatura es una magnitud que refleja el nivel térmico de un cuerpo, es decir, su capacidad para ceder energía calorífica. La temperatura depende del movimiento de las moléculas que componen a la sustancia, si éstas están en mayor o menor movimiento, será mayor o menor su temperatura respectivamente, es decir, estará más o menos caliente. El calor es la energía que se pierde o gana en ciertos procesos. Por tanto, los términos de temperatura y calor, aunque relacionados entre sí, se refieren a conceptos diferentes: la temperatura es una propiedad de un cuerpo y el calor es un flujo de energía entre dos cuerpos a diferentes temperaturas. (Fig.6) La temperatura corporal es la medida del grado de calor de un organismo, y desempeña un papel importante para determinar las condiciones de supervivencia de los seres vivos. Así, los seres humanos necesitan un rango muy limitado de temperatura corporal para poder sobrevivir, y tienen que estar protegidos de temperaturas extremas. El concepto termorregulación hace referencia al mantenimiento de la temperatura corporal dentro una zona específica bajo condiciones que involucran cargas



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térmicas internas (metabólicas) o externas (ambientales). En otras palabras, es la homeostasis de la temperatura, la cual implica el mantenimiento y equilibrio de la temperatura interna del cuerpo en niveles constantes. El mantenimiento de la temperatura corporal es posible por la capacidad que tiene el cuerpo para poner en marcha una serie de mecanismos que favorecen el equilibrio entre la producción y la pérdida de calor. Cuando la producción de calor en el cuerpo es mayor a la velocidad a la que se está perdiendo, se acumula el calor dentro del cuerpo y aumenta la temperatura corporal. Al contrario, cuando la pérdida de calor es mayor, descienden el calor y la temperatura corporal.

Fig. 6: Esquema de la Termorregulación



Modelo matemático del cuerpo como proceso controlado:

En el modelado matemático deben considerarse las ecuaciones de equilibrio térmico en cada una de las tres zonas, lo cual permitirá relacionar analíticamente cada una de las variables consideradas. El primer principio de la termodinámica afirma que el calor neto que entra en un sistema es la suma de la energía almacenada internamente y el trabajo externo realizado. Teniendo en cuenta que, en nuestro caso no hay trabajo externo y que, en vez de considerar valores absolutos de calor se estudian flujos de calor y tasas de energía calorífica. Las ecuaciones de equilibrio de calor para cada una de las zonas son:



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Siendo: m = masa c = calor especifico Ө = temperatura Mm = metabolismo del escalofrío muscular Mb = metabolismo basal Mv = metabolismo del ejercicio muscular voluntario Fc = tasa de transferencia de calor por convección Fe = tasa de transferencia de calor por evaporación Fr = tasa de pérdida de calor por respiración Frad = tasa de transferencia de calor por radiación q = flujo de calor entre dos de las zonas consideradas y los subíndices n, m, p indican núcleo, músculo y pie respectivamente.

El flujo de calor entre dos zonas con superficie equivalente A y separadas una distancia puede expresarse aplicando la ley de Fourier de conducción de calor, en la forma:

Siendo: K = la conductividad térmica y el subíndice y se refiere a la acción vasomotora. La tasa de transferencia de calor por convección puede expresarse empleando la ley de Newton

Siendo: hp = coeficiente de transferencia de calor por convección Өa = temperatura ambiente y la tasa de transferencia de calor por radiación mediante la ley de StefanBoltzmann Siendo: σ = constante de Stefan -Boltzmann A’ = superficie radiante efectiva Өr = temperatura


Evidencia de aprendizaje. Escalando el Popo: 

Reacciones corporales:

en

el

ser

humano

a

las

diferentes

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temperaturas



Calor 36 °C: temperatura normal del cuerpo, que puede oscilar entre 36,1 a 37,8 °C 38 °C: se produce un ligero sudor con sensación desagradable y un mareo leve. 39 °C: (pirexia): existe abundante sudor acompañado de rubor, con taquicardias y disnea. Puede surgir agotamiento. Los epilépticos y los niños pueden sufrir convulsiones llegados a este punto. 40 °C: mareos, vértigos, deshidratación, debilidad, náuseas, vómitos, cefalea y sudor profundo. 41 °C: (urgencia médica): todo lo anterior más acentuado, también puede existir confusión, alucinaciones, delirios y somnolencia. 42 °C: además de lo anterior, el sujeto puede tener palidez o rubor. Puede llegar al coma, con híper o hipotensión y una gran taquicardia. 43 °C: normalmente aquí se sucede la muerte o deja como secuelas diversos daños cerebrales, se acompaña de continuas convulsiones y shock. Puede existir el paro cardio-respiratorio. 44 °C: la muerte es casi segura; no obstante, existen personas que han llegado a soportar 46 °C. 47 °C o superior: no se tienen datos de personas que hayan experimentado esta temperatura. 

Frío 35 °C: se llama hipotermia cuando es inferior a 35 °C. Hay temblor intenso, entumecimiento y coloración azulada/gris de la piel. 34 °C: temblor grave, pérdida de capacidad de movimiento en los dedos, cianosis y confusión. Puede haber cambios en el comportamiento. 33 °C: confusión moderada, adormecimiento, arreflexia, progresiva pérdida de temblor, bradicardia, disnea. El sujeto no reacciona a ciertos estímulos. 32 °C: (emergencia médica): alucinaciones, delirio, gran confusión, muy adormilado pudiendo llegar incluso al coma. El temblor desaparece, el sujeto incluso puede creer que su temperatura es normal. Hay arreflexia, o los reflejos son muy débiles. 31 °C: existe coma, es muy raro que esté consciente. Ausencia de reflejos, bradicardia grave. Hay posibilidad de que surjan graves problemas de corazón. 28 °C: alteraciones graves de corazón, pueden acompañarse de apnea e incluso de aparentar estar muerto. 26-24 °C o inferior: aquí la muerte normalmente ocurre por alteraciones cardiorrespiratorio, no obstante, algunos pacientes han sobrevivido a bajas temperaturas aparentando estar muertos a temperaturas inferiores a 14 °C. Este proceso de pérdida de calor es normal en algunas personas a tal punto de parecer muertas, la piel fría, cuerpo frío, y piel pálida es normal y es conocido como fríos invernales; las mismas características pero con la piel más morena es conocido como fríos de verano.


Evidencia de aprendizaje. Escalando el Popo: 

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Mecanismos de Ganancia de Calor:

Al igual de la pérdida de calor, éstos pueden ser externos e internos. 

Mecanismos externos de ganancia de calor Se incluyen la radiación directa del Sol y la irradiación de la atmósfera. 

Radiación directa del sol La superficie del cuerpo absorbe una gran cantidad de calor como radiación infrarroja. Se ha calculado que el cuerpo humano obtiene un 92%. [Cita requerida] 

Irradiación desde la atmósfera La atmósfera actúa como una pantalla amplificadora frente a las radiaciones provenientes del Sol, y hace incidir las radiaciones infrarrojas directamente sobre el cuerpo. 

Mecanismos internos de ganancia de calor



Vasoconstricción En el hipotálamo posterior existe el centro nervioso simpático encargado de enviar señales que causa una disminución del diámetro de los vasos sanguíneos cutáneos; ésta es la razón por la cual la gente palidece con el frío. 

Pilo erección La estimulación del sistema nervioso simpático provoca la contracción de los músculos erectores, ubicados en la base de los folículos pilosos, lo que ocasiona que se levanten. Esto cierra los poros y evita la pérdida de calor. También crea una capa densa de aire pegada al cuerpo, evitando perder calor por convección. 

Termogénesis química En el organismo, la estimulación del sistema nervioso simpático puede incrementar la producción de adrenalina y noradrenalina, ocasionando un aumento de metabolismo celular y, por ende, del calor producido, pues el consumo de oxígeno dentro de las células es un proceso exotérmico. El metabolismo (controlado por la glándula tiroides) es quien regula en la mayor parte de los caso la temperatura corporal. Otro mecanismo de termogénesis química, pero a largo plazo, lo es la hormona tiroxina. Este incremento no es inmediato ya que necesita de varias semanas para que la glándula tiroides se hipertrofie y alcance un nuevo nivel de secreción de tiroxina. 

Espasmos musculares En el hipotálamo se encuentra el «termostato» del organismo; son estructuras nerviosas, encargadas de controlar y regular la temperatura corporal. En el posterior se produce la tiritación (tiritones).



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

Hipotermia Hipotermia (del griego hypo que significa debajo y therme que significa calor) es el descenso involuntario de la temperatura corporal por debajo de 35º C (-30 F) medida con termómetro en el recto o el esófago. (Fig. 7). Si hace mucho frío, la temperatura corporal desciende bruscamente: una caída de sólo 2 °C puede entorpecer el habla y el afectado comienza a amodorrarse. Si la temperatura desciende aún más, el afectado puede perder la consciencia e incluso morir. Se considera hipotermia leve cuando la temperatura corporal se sitúa entre 33 y 35 °C, y va acompañada de temblores, confusión mental y torpeza de movimientos. Entre 30 y 33 °C se considera hipotermia moderada y a los síntomas anteriores se suman desorientación, estado de semiinconsciencia y pérdida de memoria. Por debajo de los 20 °C se trata de una hipotermia grave, y comporta pérdida de la consciencia, dilatación de pupilas, bajada de la tensión y latidos cardíacos muy débiles y casi indetectables. En algunas intervenciones quirúrgicas, los cirujanos provocan una hipotermia artificial en el paciente, para que la actividad de los órganos sea más lenta y la demanda de oxígeno sea menor. Es un síndrome grave con alta mortalidad, una urgencia médica que requiere tratamiento, generalmente en la Unidad de Cuidados Intensivos.

Fig. 7: Hipotermia.



Balance Energético: Ley cero de la Termodinámica

Con el balance Energético sabremos cuánta energía se necesitara para escalar el Popocatépetl. El cual se puede explicar de la siguiente forma: “Es la relación entre el consumo de energía y la energía q ue el organismo necesita, y para mantener el equilibrio, la energía consumida debe ser igual a la utilizada”.



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Sabemos que la temperatura es una de las variables termodinámicas que se necesitan medir, mediante el termómetro. Su función se basa en el cambio de alguna propiedad física, como la longitud, la resistencia eléctrica o el color. T1 = T2 Este modelo nos podrá ayudar a identificar los grados, al momento de estar a cierta altura del volcán. 

Equilibrio Térmico

Es el estado en el que se igualan las temperaturas de dos cuerpos que inicialmente tenían diferentes temperaturas. Al igualarse las temperaturas se suspende el flujo de calor , y el sistema formados por esos cuerpos llega a su equilibrio térmico . Ecuación: Q= m1cp1 (T2-T1) = m2cp2 (t2-t1) Donde: m= masa de uno de los componentes o fluidos (kg) cp= Capacidad calorífica T= Temperatura (°C) del fluido o sustancia más caliente t= Temperatura 

Ley de los Gases Ideales

Esta ley nos puede ayudar a calcular la densidad de los gases al momento de ir escalando el volcán, tales como el oxígeno y por supuesto los gases que emana el volcán.

Identifica cada uno de los sistemas termodinámicos del sistema. Sistema abierto con relación al entorno del volcán Son los sistemas que presentan relaciones de intercambio con el ambiente, a través de entradas y salidas. Los sistemas abiertos intercambian materia y energía regularmente con el medio ambiente. Son eminentemente adaptativos, esto es, para sobrevivir deben reajustarse constantemente a las condiciones del medio. Es el que puede intercambiar materia y energía libremente con el entorno. La definición del sistema. En esta parte se considera un sistema abierto el medio que rodea al volcán ya que tiene una frontera imaginaria y se considera de un estado de flujo uniforme, porque son aquellos sistemas en los cuales el flujo que entra es diferente al que sale, por ejemplo el entorno al volcán pueden entrar corrientes de aire y al salir de la frontera puede salir humo o cenizas debido a que el volcán está produciendo estos efecto, la lluvia cae en el volcán pero sale en forma de vapor.



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Sistema abierto con en relación al volcán El volcán es un sistema termodinámico abierto Su pared viene siendo la capa de tierra, roca que le da forma cónica de un estado de flujo uniforme porque este estado, el volcán para estar vivo su entrada de masa es por medio de fallas geológicas o por el constante movimiento de la tierra que se van hacia el sub-suelo del cual por medio de canales o vías que van directo al volcán de calienta se funde y después sale en forma de humo fumarolas o erupciones pero en material o masa entrante no es la misma a la que sale por el cráter del volcán , y hay ocasiones que el volcán hace erupción y en estecaso la masa que sale es mayor a la que entra al volcán (sistema) (Fig.8)

Fig. 8: Es interesante empezar observando el siguiente diagrama donde se ve arriba la representación esquemática de un sistema en equilibrio y cerrado, y abajo, la de un sistema en noequilibrio y abierto.

Identifica las variables termodinámicas en cada uno de los sistemas. Las Variables en relación al entorno, al volcán y al escalador serían:      

La presión La Temperatura La densidad El volumen Cambios climáticos Metabolismo

 

Altitud La Masa  Condición Física  Trabajo respiratorio  Equilibrio Térmico



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Describe los cambios que ocurren en las variables termodinámicas en cada sistema planteado. Variables de composición: Nos demuestran la cantidad de cada uno de los componentes. Por ejemplo: La masa de cada uno o el número de moles, en este caso la densidad del oxigeno cambiara de acuerdo a la relación altura –temperatura del medio ambiente. La presión también cambiara de acuerdo a la altura que se tenga en el volcán, y La temperatura al ir acercándose al cráter del colca (altura) Variables mecánicas: Son aquellas que proceden de una interacción mecánica, como presión, volumen, pero también aquellas que proceden de otras ramas de la Física como el Electromagnetismo (intensidad del campo eléctrico o magnético, etc.). En este caso también la fatiga del escalador variara porque de acuerdo a la ley de la gravedad si subes tienes que realizar un esfuerzo mayor a que si vas de bajada. Variables térmicas: Surgen de los postulados propios de la Termodinámica o combinaciones de las variables mecánicas, por ejemplo: la combinación del esfuerzo de escalar el volcán con las condiciones del clima.

Describe el comportamiento de los sistemas de acuerdo a la Ley Cero de la termodinámica.

El sistema de un volcán está en contacto con el sistema exterior que es su entorno. Estamos hablando de 2 Sistemas (El volcán y la intemperie), pueden estar aislados uno del otro y del entorno a ellos a través de paredes adiabáticas. Ambos sistemas pueden estar en estados diferentes y el cambio que experimenta uno no tendrá efecto en el otro, esto sucede cuando el volcán esta estable y no presenta ninguna erupción, ya que no arrojara fumarolas, ni cenizas (esta inactivo) por tal motiva no hay interacción o alteración entre los dos sistemas (volcán e intemperie). Ahora, si la pared que separa a los sistemas A y B es sustituida por una pared diatérmica, se establece un flujo de energía en forma de calor esto sería al exhalar fumarolas o una erupción del volcán en este caso saldría la energía en forma de calor con masa fundida. El intercambio de energía permite que las variables macroscópicas de ambos sistemas del volcán y la intemperie cambien. Los cambios ocurren hasta que en ambos sistemas las variables macroscópicas se hacen constantes. Cuando esto ocurre decimos que ambos sistemas están en equilibrio térmico.



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Plantea una solución parcial a tu problema.

Escalar un volcán (en nuestro caso Popocatépetl), requiere cierto grado de condición física. De acuerdo a nuestro planteamiento una solución que podemos realizar sería considerando lo siguiente: Un escalador principiante tarda aproximadamente 8 hrs. en alcanzar la cima parando continuamente y tomando agua a montones, un montañista promedio tarda 6 hrs., un montañista frecuente tarda 4 hrs. desde el comienzo hasta la cima consumiendo poco líquido. La dificultad de ascenso depende del tipo de volcán y del terreno, la condición física y la aclimatación que tengas a la altitud. Lo mejor es siempre comenzar por un volcán de baja dificultad e ir elevando el nivel poco a poco. El montañismo y los volcanes dependen de la condición física, pero conforme se practique, la paciencia y fuerza de voluntad son la parte clave de todos los ascensos. Con el tiempo también se aprenderá a medir los pasos y controlar la respiración ahorrando energía. La edad y el nivel de actividad física determinan gran parte de la dificultad. Alimentarse bien y sanamente, Descansar y dormir bien. Un ascenso no requiere tanto de fuerza y potencia muscular, requiere de resistencia. Llevar solamente lo necesario: Equipo para acampar, incluye una gorra, agua pura, algún hidratante tipo Gatorade o Powerade, barras de granola, sándwiches, bloqueador solar, una linterna y por lo menos una chumpa impermeable. A veces el clima traiciona y el frío se vuelve problema, peor aún con lluvia. Siempre he recomendado las pasas ante los dulces, te ayudan a subir los niveles de energía casi instantáneamente al ser puros carbohidratos. Ropa cómoda, herramienta necesaria y una mochila para llevar libres las manos. Además de considerar todo esto algo muy importante que también debemos de saber antes de realizar nuestra actividad es:     

La ruta que se llevara a cabo en el recorrido Conocimientos del clima del día en que se vaya a realizar la actividad Los cambios de temperatura en un rango de tiempo y altura La presión atmosférica conforme se vaya escalado Conocimiento de la densidad de los vapores que existieran



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Conclusión:

En nuestra actividad se han identificado algunos sistemas termodinámicos, los cuales no solo se pueden aplicar o encontrar en las maquinas o aparatos que intercambian energía en cualquiera de sus formas, sino que también los sistemas termodinámicos se encuentran en el entorno, en las actividades diarias realizadas e inclusive en nuestro propio organismo. El tener conocimiento sobre la Termodinámica nos brinda a tener una mejor visión para comprender y distinguir como los sistemas responden a los cambios en el entorno, inclusive ofrecer un Estado de Equilibrio.

Bibliografía:

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