miércoles, 1 de abril de 2015

Máquina de vapor de James Watt de 1784 (descripción rápida)

La máquina de vapor es una máquina térmica que utiliza la presión generada por el vapor de agua para producir energía mecánica al mover un pistón. La máquina de vapor de James Watt se compone básicamente de una caldera, un pistón, una biela, un cigüeñal y un condensador. La caldera alberga el agua que se calienta por alguna fuente de calor, principalmente fuego, al grado de convertir el agua en vapor. El vapor se desplaza por una tubería que conduce a una cámara donde se encuentra un pistón. La presión del vapor mueve al pistón el cual a través de una biela y un cigüeñal convierte este movimiento en un movimiento circular que puede ser aprovechado para cierto trabajo (las ruedas de una locomotora, las hélices de un barco, etc.). Tras realizar este movimiento la fuerza de inercia hace volver al pistón a su posición inicial, ahora el vapor pasa a un condensador donde cambia a estado líquido retornando a la caldera para continuar con el ciclo.

El aire acondicionado (descripción rápida)

Máquina térmica utilizada para enfriar el aire de un espacio cerrado funcionando de manera similar a un refrigerador. Se compone básicamente de un ventilador, evaporador, compresor, condensador, válvula de expansión y un líquido refrigerante con propiedades para cambiar rápidamente de estado líquido a gaseoso y viceversa. El ventilador extrae el aire del espacio cerrado (como una habitación) y entra en contacto con la estructura del evaporador por donde circula el refrigerante en estado líquido el cual por sus propiedades absorbe el calor del aire para cambiar a estado gaseoso. Este cambio de estado necesita gran cantidad de calor por lo que enfría de manera significativa el aire y este se regresa a la habitación. Ahora el refrigerante pasa al compresor donde se bombea y aumenta de presión  siendo enviado al condensador. En el condensador la presión y forma de este obligan al refrigerante a pasar a estado líquido, el condensador se encuentra en contacto con el exterior del espacio cerrado (por ejemplo en una ventana). En este punto el refrigerante tiene una temperatura superior a la del aire del exterior, como la ley de convección dice que el calor fluye de algo con cierta temperatura hacia quien tiene menor temperatura el refrigerante cede todo el calor que absorbió del aire del espacio cerrado al aire del exterior. Enseguida pasa a la válvula de expansión donde se reduce la presión pasando ahora con una temperatura fría y en estado líquido al evaporador donde nuevamente absorberá calor del interior iniciando nuevamente el ciclo de enfriamiento.

Calentador de agua: boiler (descripción rápida)

Máquina térmica utilizada para calentar agua que se utilizará en actividades cotidianas como en el baño o la cocina. Formado principalmente por un tanque en forma de cilindro capaz de albergar una determinada cantidad de agua y revestido con material aislante para evitar pérdidas de calor. El agua fría ingresa a través de un tubo de inmersión que casi llega a la base del boiler donde se debe de calentar. Como fuente de calor cuenta con un calentador de gas en la base o un sistema de calentamiento eléctrico a los costados también muy cercano  a la base. De acuerdo a la ley de convección el agua caliente de la base sube a la parte superior del tanque saliendo por el tubo para agua caliente, este se ubica en la parte superior para asegurar la salida del agua más caliente. A través de un termostato se vigila y controla la temperatura del agua.

El refrigerador (descripción rápida)

Es una máquina térmica cuya finalidad es extraer calor de un cuerpo a determinada temperatura y cederlo a otro que se encuentra a una temperatura mayor que el primero. Extrae el calor a través de un ciclo que inicia en el compresor (R1) el cual aumenta la presión de un líquido refrigerante y lo pasa al condensador (R2) donde el líquido en estado gaseoso se condensa liberando calor, en esta parte de ciclo el calor se cede al exterior del refrigerador. Ya en estado líquido, el refrigerante pasa a la válvula de expansión (R3) en la cual se reduce su presión y pasa al evaporador (R4), aquí el refrigerante se evapora absorbiendo calor, este proviene de los alimentos contenidos en el interior del refrigerador con lo cual su temperatura disminuye y por lo tanto se enfrían. El vapor pasa ahora al compresor (R1) para iniciar nuevamente el ciclo.

Masa molecular

La masa molecular (conocida anteriormente como peso molecular) es la masa de una molécula de un compuesto. Se calcula sumando las masas atómicas relativas de todos los átomos que forman dicha molécula. Se mide en unidades de masa atómica, representadas como u, también llamadas unidades Dalton, representada como Da. Esta última unidad es la indicada en el Sistema Internacional de Magnitudes.
La masa molar coincide numéricamente con la masa molecular, pero son dos cosas distintas.
Mientras que la masa molecular es la masa de una molécula, la masa molar es la masa de un mol de compuesto, es decir, del número de Avogadro de moléculas. La masa molecular en u coincide numéricamente con la masa molar en gramos.







Referencias:
Clickmica (n. d.). Ley de conservación de la materia. Obtenido el 2 de junio de 2014, de: http://clickmica.fundaciondescubre.es/conoce/grandes-descubrimientos/18-edad-moderna/153-ley-de-la-conservacion-de-la-materia
González M. (n. d.). La Guía de Química. Masa molecular Obtenido el 2 de junio de 2014, de: http://quimica.laguia2000.com/conceptos-basicos/masa-molecular.
Universidad Nacional Autónoma de México, Portal Académico de Ciencias y Humanidades (n. d.). Balanceo de Ecuaciones. Obtenido el 2 de junio de 2014, de: http://portalacademico.cch.unam.mx/alumno/aprende/quimica1/balanceoecuaciones

Universidad San Carlos de Guatemala, Facultad de Ciencias Médicas (n. d.). Reacciones de neutralización.   Obtenido el 2 de junio de 2014, de: http://medicina.usac.edu.gt/quimica/reacciones/Reacciones_de_neutralizaci_n.htm