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Universidad Nacional Autónoma de México
Colegio de Ciencias y Humanidades
Plantel “Oriente”
México D.F. a 31 de Agosto del 2001

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1
SILADIN
Sistema de Laboratorios de
Investigación

LACE
Laboratorios de
Creatividad
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2
Centro de Desarrollo
y
Producción de Software
Educativo
CDYPSE
Universidad Nacional Autónoma de
México
Colegio de Ciencias y Humanidades
Plantel “Oriente”

Profra. Yolanda Sandoval Alonso
Profr. Octavio Jimenez Pierre
Profr, Jorge Ruiz Ibañez
Ing. Quim. Ramón Monreal Vera R.
Demostraciones
Física y Química
Objetivos
• Motivar al Alumno en el estudio de
las ciencias de Física y Química.
• Despertar el interés por los
fenómenos de la naturaleza.
• Generar en el alumno interrogantes
que lo lleven a investigar.

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7
Absorción de Rayos
Infrarrojos por el Bióxido de
Carbono
Calor
• Es la transferencia de energía
entre dos cuerpos que tienen
diferente temperatura, fluyendo
siempre del cuerpo de mayor
temperatura al cuerpo de menor
temperatura.
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9
Calor

• El Calor es una
energía en
transferencia.

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10
Calor

• Sus unidades son las calorías.
• La Caloría se definen como:
• “Es la cantidad de calor necesaria para que un
gramo de agua eleve su temperatura un grado
centígrado”

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11
Calor
• Otras unidades son las que se definen en
función del trabajo que son los Joules o
Julios, son unidades de energía, por que
el trabajo es también una transferencia de
energía.

1 caloría = 4.2 Joules
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12
Calor
• El calor puede tener valores positivos o
negativos, ejemplo:
• Q = + 30 calorías
(recibió 30 calorías, aumento su energía)
• Q = - 30 calorías
(perdió 30 calorías, disminuyo su energía)

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13
Calor

La capacidad para recibir o perder
energía, en forma de calor es diferente
para cada material que existe en la
naturaleza.

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14
Calor Específico
• El calor es la capacidad que tienen una
sustancia para ganar o perder energía en
forma de calor.
• Se define como:
“La cantidad de calor necesario para que
un gramo de una sustancia eleve su
temperatura un gramo centígrado”.

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15
Calor Específico
CALOR ESPECÍFICO (A 25 ºC
SUSTANCIA

cal/g ºC

J/kg K

Aire

0.24

1,010

Aluminio

0.22

.900

Alcohol etílico

0.59

2,450

Oro

0.03

130

Granito

0.19

800

Hierro

0.11

450

Aceite de oliva

0.47

2,000

Plata

0.06

240

Acero inoxidable

0.12

510

Agua (líquida)

1.00

4,180

Madera

0.42

1,760

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16
Calor Específico
CALOR ESPECÍFICO (A 25 ºC
SUSTANCIA

cal/g ºC

Aire
Aluminio
Alcohol etílico
Agua (líquida)
Madera

J/kg K

0.24
0.22
0.59
1.00
0.42

1,010
900
2,450
4,180
1,760

Observar que el calor específico
del agua es muy alto
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17
Calor Específico
• En base a la definición de calor especifico
tenemos:
• Aluminio
Calorías
Ce 0.22
gramo C
• Su interpretación será:
Por cada gramo de Aluminio se necesitan
0.22 calorías para que eleve su
temperatura 1 ° C.
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18
Calor

• Nuestra piel tiene detectores de calor,
detectando si perdemos o ganamos energía en
forma de calor, pero no la pueden cuantificar.
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19
Temperatura

• Para poder establecer en que dirección va
a fluir el calor se utiliza la temperatura,
que para entenderla primero veamos
como funciona un termómetro.

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20
Termómetro
• El más conocido es el
de mercurio, el cual
está conformado por
un bulbo, una escala
y un capilar.
• Cuando el
termómetro se
calienta el mercurio
asciende por el
capilar y la escala nos
indica la temperratura
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21
¿ Cómo Funciona?
• Cuando un cuerpo se
encuentra a una
temperatura sus
moléculas están en
continuo movimiento.
• Cuando se calienta
un cuerpo el
movimiento de sus
moléculas aumenta.
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22
¿ Cómo Funciona?
• Al aumentar su movimiento golpean al bulbo
del termómetro haciendo
que sus moléculas se
muevan, golpeando a su
vez a las moléculas del
mercurio.
• Las moléculas del mercurio se mueven provocando una dilatación y
asciende por el capilar.
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23
Tipos de termómetros
• Existen muchos tipos de termómetros,
pero todos ellos funcionan bajo el mismo
principio de cuantificar alguna propiedad
(dilatación, resistencia, color, etc.) que se
vea alterada por el movimiento de las
moléculas del sensor.

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24
Significado de la Temperatura
• Cuando dos cuerpos tienen
diferente temperatura, se
presenta una transferencia
de energía en forma de
calor, del cuerpo de mayor
temperatura al de menor
temperatura.

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25
Significado de la Temperatura
• El cuerpo de mayor
temperatura
sus
moléculas se mueven
mas rápidamente, en
relación al de menor
temperatura, al entrar en
contacto chocan entre sí,
se transfiere el movimiento molecular,

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26
Significado de la Temperatura
• Esto se presenta de la
misma manera en los
gases, las moléculas del
aire si tienen un mayor
movimiento, al chocar
contra las moléculas de
los cuerpos le transfieren
energía.

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27
Significado de la Temperatura

• Las moléculas al chocar transfieren su
movimiento hasta alcanzar ambas el mismo
nivel de Energía Cinética (Energía de
movimiento) o sea la misma temperatura.
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28
Significado de la Temperatura
• Energía Cinética

Ec =

2
mV
2

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29
Temperatura
• Es un indicador del nivel de
energía
cinética
de
las
moléculas de un cuerpo.

• No mide la energía que tiene
un cuerpo.
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30
Temperatura

• El agua de los dos vasos tienen la misma
temperatura, sus moléculas tienen el mismo
nivel de energía cinética.
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31
Temperatura

• Pero el de la izquierda al tener mayor masa
tiene un mayor contenido de energía.
• ¿ Cuál tardará más tiempo en enfriarse ?
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32
Calor
La transmisión de energía en forma de
Calor se puede presentar en tres formas:
– Conducción
– Convección
– Radiación.

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33
Formas de Transmisión de Calor
Conducción
• Cuando calentamos
un recipiente con
agua se van a
presentar los tres
tipos de transmisión
del calor.

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34
Formas de Transmisión de Calor
Conducción
• Por conducción la
energía se transmite
de molécula a
molécula desde el
fondo del recipiente
hacia arriba.

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35
Formas de Transmisión de Calor
Convección
• El liquido en la parte
inferior al calentarse
se dilata y se vuelve
menos denso,
provocando que
ascienda.

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36
Formas de Transmisión de Calor
Convección
• El liquido en la parte
superior está a más
baja temperatura y
con mayor densidad
que hace que
descienda, formando
las corrientes de
convección.

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37
Formas de Transmisión de Calor
Radiación

• Los cuerpos que tienen temperatura, emiten
radiaciones electromagnéticas de rayos
infrarrojos que es la forma de transmisión de
energía por radiación.
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38
Rayos Infrarrojos
• Como el ser humano
tiene temperatura
también emite
radiaciones
electromagnéticas, pe
ro nuestro sentido de
la vista no lo puede
percibir, esta es una
fotografía con película
sensible a los rayos
infrarrojos.
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39
Rayos Infrarrojos

• Actualmente se utiliza para detectar variaciones
de temperatura provocados por un mal
funcionamiento del organismo, a esto se le
denomina termografía.
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40
Escala de Temperatura

• Las temperaturas mas altas se encuentran en el núcleo
de las estrellas, producto de las reacciones nucleares
que liberan su energía.
• Se considera la temperatura más baja a -273°C aunque
nunca se ha llegado, en ese punto se considera que las
moléculas no se mueven.
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41
El Sol

• Toda la energía que contiene nuestro planeta proviene
del Sol, producto de las reacciones nucleares que se
desarrollan dentro de su núcleo..
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42
El Sol

• El Sol emite energía que
podemos
aprovechar, además de
radiaciones que puede
dañar a nosotros y a los
ecosistemas del planeta.
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43
El Sol
•
•
•
•

Útil
Rayos Infrarrojos
Luz Visible
Luz ultravioleta

• Perjudicial
• Partículas Cargadas
(Viento Solar)

–
–
–
–

Alfa
Beta
Protones
Etcétera

• Radiaciones Ionizantes
– Ultravioleta
– Rayos X
– Gama
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44
Viento Solar
• Pero nuestro planeta presenta protección contra
estas radiaciones, en el caso de partículas
cargadas (viento solar), el magnetismo de la
Tierra las desvía y son atrapadas en los
Cinturones de Van Allen.

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45
Partículas Cargadas
• En la parte de los polos de la Tierra el
campo magnético es mucho más fuerte y
las partículas cargadas atrapadas
interaccionan con la atmósfera gaseosa
produciendo uno de los más hermosos
espectáculos, las Auroras Boreales

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46
Auroras Boreales

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47
Energía Solar
• La energía que recibimos
del Sol, hace que nuestro
planeta este vivo, ya que
genera movimiento de las
capas
atmosféricas
y
corrientes
oceánicas
regulando
su
temperatura, permitiendo
que nuestro planeta tenga
las condiciones necesarias
para que se desarrolle la
vida.
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48
Conversión de la energía
• Que después se
transforma
en
los
diferentes
tipos de energía
(eólica, hidráulica, etc.).

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49
El poder de la naturaleza

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50
El poder de la naturaleza
•
•
•
•
•
•
•

Huracanes
Tornados
Tifones
Tormentas Eléctricas
Marejadas
Inundaciones
Incendios

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51
Energía Solar

• La radiación solar incidente sobre la tierra,
parte de ella se absorbe y posteriormente hay
una reemisión de radiación de la tierra a la
atmósfera
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52
La Atmósfera

•

Nuestro planeta presenta
una capa muy delgada de
atmósfera que nos envuelve, que permite fácilmente
el paso de radiaciones electromagnéticas (rayos Infrarrojos, rayos
Ultravioleta y luz Visible).

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53
La atmósfera
• La
Ionosfera
sirve
de
protección
al
absorber
la
mayor parte de
la
radiación
ionizante que
nos llega del
Sol.

México D.F. a 31 de Agosto del 2001

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54
La atmósfera
• La capa de
Ozono sirve de
protección
al
absorber
la
mayor parte de
la
radiación
ultravioleta que
nos llega del
Sol.

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55
Onda Electromagnética

• Las radiaciones electromagnéticas son variación
de campos eléctricos y magnéticos que viajan a
través de una onda.
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56
Onda
• Las ondas se caracterizan por:

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57
Frecuencia
• La frecuencia es el número de ondas que
pasan por un punto en un segundo.

• en el caso anterior su frecuencia es de 8 ondas
en 4 segundos, por lo tanto su frecuencia es de
dos ondas por cada segundo.
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58
Frecuencia
• Matemáticamente se escribiría:

•2 onda o de 2 Hertz
seg
• Interpretación:
Dos ondas por cada segundo.
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59
Frecuencia y Longitud de Onda
• Las ondas electromagnéticas al aumentar
su frecuencia, la longitud de onda
disminuye, ya que al disminuir la longitud
de la onda la cantidad de ondas que
cruzan por un punto es mayor, teniendo
un
comportamiento
inversamente
proporcional.

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60
Frecuencia y Longitud de Onda

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61
Espectro Electromagnético
• Las ondas electromagnéticas se acomodan en
función de su longitud de onda y forman lo que
se conoce como espectro electromagnético:

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62
Nanómetro
• Un nanómetro es un submúltiplo
del metro y representa:
1 nanómetro = 10-9 metros
1 nanómetro = 0.000,000,001

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63
Ondas Electromagnéticas
Reflexión acerca de las ondas electromagnéticas:
• Las ondas de radio y televisión siendo las menos energéticas a ciertas
distancias de kilómetros se va perdiéndose la señal o aparece interferencia.
• Las ondas de radar son de mayor energía tienen más alcance que las
ondas de radio.
• Las ondas infrarrojas tienen la capacidad con su energía de hacer que las
moléculas aumenten su movimiento (Aumento de Temperatura).
• Las ondas de la luz visible interactúan con los electrones de los átomos y
produciendo lo que nuestro sentido de la vista lo percibe como color.
• Las ondas de luz ultravioleta interactúan con los electrones de los átomos
dando la suficiente energía para que se puedan producir reacciones
químicas.
• Las ondas de los rayos X son interacciones con los electrones más
cercanos al núcleo y tienen el poder de atravesar ciertos materiales,
utilizándose por ejemplo en la obtención de las radiografías.
• Las ondas gama que pueden generar alteraciones en el núcleo de un
átomo.

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64
Luz Visible
•

De las ondas electromagnéticas,
un pequeño grupo puede ser
percibido por nuestra vista,
que son las ondas de la zona
visible, que las identificamos desde el color
rojo hasta el violeta, esta zona del espectro
la podemos observar después de un día
lluvioso y brilla el sol, en el horizonte
podemos ver un hermoso arco iris.

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Espectro de luz
• Dentro del laboratorio lo podemos obtener
al pasar un rayo luminoso a través de un
prisma de cristal:

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66
Prisma de Agua

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67
Luz Visible

• Este es el espectro de luz visible que su
longitud de onda va desde los 400 a los
700 nanómetros:
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68
Luz Visible
• Que es toda la gama de colores
que nuestro sentido de la vista
puede percibir:

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69
Luz Visible
• Donde las ondas de mayor energía son las
violetas y las de menor energía son las rojas,
recordemos que entre mayor sea la longitud de
la onda menor energía y viceversa.

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70
Rayos Infrarrojos
•

Los rayos infrarrojos que también
se reciben del Sol, son radiaciones electromagnéticas que no
pueden ser percibidos por
nuestro sentido de la vista, pero lo detectamos con nuestro sentido del tacto, que
se manifiesta como aumento de
temperatura de nuestro cuerpo.

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71
Rayos Infrarrojos

• Estos rayos invisibles de menor nivel de energía
que la luz visible, los utilizamos en cámaras de
video, cámaras fotográficas, controles remotos
para el encendido o apagado de equipo
electrónico
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72
E
N
E
R
G
Í
A

Tipo de
Radiación

Alteración

Rayos Gama

Núcleo

Rayos X

Electrones muy
cercanos al núcleo
Electrones
intermedios del
átomo

Rayos
Ultravioleta

Luz Visible
Rayos
Infrarrojos
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T
A
M
A
Ñ
O

P
A
R
T
Í
C
U
L
D A
E

Electrones más
externos
Moléculas

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73
¿ Pero porque son absorbidos los rayos
infrarrojos por algunas sustancias?

• La radiación electromagnética que
corresponde a los rayos infrarrojos, va a
producir movimientos moleculares:

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74
Movimientos Moleculares

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75
Movimientos Moleculares

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76
Movimientos Moleculares

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77
Movimientos Moleculares

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78
Movimientos Moleculares

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79
Movimientos Moleculares

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80
Movimientos Moleculares
• Depende
de
la
energía de los rayos
infrarrojos (Longitud
de onda) el tipo de
movimiento que va a
producir, ya sea de
traslación, vibración o
rotación,
también
podrá
ser
el
movimiento externo o
interno
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81
Espectro de luz Infrarroja
• La absorción de las radiaciones infrarrojas
nos permite muchas veces determinar la
estructura de las moléculas a través los
diferentes niveles de energía que
absorbe, a esto le denomina espectro de
absorción infrarroja o espectro de
infrarrojo.

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82
Espectro de luz infrarroja

-1
cm

3400-3200
No presenta OH o NH
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83
Espectro de luz infrarroja

3100 cm-1
ningún máximo para hacer pensar en
un CH insaturado
Doble o triple enlace
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84
Espectro de luz infrarroja

-1
cm

2900
Cresta fuerte que indica CH
saturado
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85
Espectro de luz infrarroja

-1
cm

2200
ningún enlace triple
asimétrico
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86
Espectro de luz infrarroja

1710 cm-1
Fuerte absorbancia del grupo
carbonilo (Carbono Oxígeno)
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87
Espectro de luz infrarroja

1610 cm-1
Ninguna absorción para hacer pensar
en dobles enlaces carbono –
carbono.
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88
Espectro de luz infrarroja

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89
Efecto Invernadero
• El bióxido de carbono presente absorbe
más cantidad de luz
infrarroja, acumulando una mayor
cantidad de energía térmica, la cual al
momento de bajar la temperatura esta
empezará a liberarse haciendo que en la
superficie de la Tierra tenga una
temperatura mayor, que si solamente
estuviera en la atmósfera el aire
(Nitrógeno y Oxígeno).
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90
Aumento de Bióxido de Carbono
• Quema de Combustibles
(petróleo, carbón, gas, etc.)
• Tala de Bosques que disminuye el
proceso de la fotosíntesis.
• Aumento de la temperatura atmosférica
que favorece los incendios forestales.

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91
Gases de invernadero
Los principales gases responsables del aumento
de la temperatura en la Tierra son:

–
–
–
–
–

CO2
H2O
O3
CH4
Cloro-Fluoro Carbonos

México D.F. a 31 de Agosto del 2001

I.Q. Ramón Monreal Vera Romero

CDYPSE

92
Efecto Invernadero
• Se compara la
influencia de la
atmósfera terrestre
con un invernadero
y los gases que
forman
la
atmósfera de la
Tierra sirven como
las paredes de
cristal
de
un
invernadero para
mantener el calor
México D.F. a 31 de Agosto del 2001

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CDYPSE

93
Efecto Invernadero

• El efecto invernadero es producto de la
absorción de los rayos infrarrojos procedentes
del Sol y que se absorben por el Bióxido de
Carbono presente en la atmósfera.
México D.F. a 31 de Agosto del 2001

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CDYPSE

94
Contaminación

México D.F. a 31 de Agosto del 2001

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CDYPSE

95
Consecuencias

México D.F. a 31 de Agosto del 2001

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CDYPSE

96
¿ Que se puede hacer ?
• Asumir una conciencia ecológica
para combatir la contaminación
de nuestro planeta, ya que la
solución es a partir de todos los
que habitamos en la Tierra

México D.F. a 31 de Agosto del 2001

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CDYPSE

97
¿ Te gusta el paisaje ?

México D.F. a 31 de Agosto del 2001

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98
Cuidar nuestro planeta
• Actualmente se mantiene una
vigilancia muy estrecha de lo que
sucede en la Tierra y verificando
los niveles de temperatura, así
como las concentraciones de
bióxido de carbono presentes en
la atmósfera.
México D.F. a 31 de Agosto del 2001

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CDYPSE

99
Concentración de CO2

México D.F. a 31 de Agosto del 2001

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CDYPSE

100
Emisión por país de CO2

México D.F. a 31 de Agosto del 2001

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CDYPSE

101
Emisión por país de CO2

México D.F. a 31 de Agosto del 2001

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CDYPSE

102
Emisión por país de CO2

México D.F. a 31 de Agosto del 2001

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CDYPSE

103
Temperaturas del Planeta

México D.F. a 31 de Agosto del 2001

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104
FIN
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Calor y Temperatura

  • 1. Universidad Nacional Autónoma de México Colegio de Ciencias y Humanidades Plantel “Oriente” México D.F. a 31 de Agosto del 2001 I.Q. Ramón Monreal Vera Romero CDYPSE 1
  • 2. SILADIN Sistema de Laboratorios de Investigación LACE Laboratorios de Creatividad México D.F. a 31 de Agosto del 2001 I.Q. Ramón Monreal Vera Romero CDYPSE 2
  • 3. Centro de Desarrollo y Producción de Software Educativo
  • 5. Universidad Nacional Autónoma de México Colegio de Ciencias y Humanidades Plantel “Oriente” Profra. Yolanda Sandoval Alonso Profr. Octavio Jimenez Pierre Profr, Jorge Ruiz Ibañez Ing. Quim. Ramón Monreal Vera R.
  • 7. Objetivos • Motivar al Alumno en el estudio de las ciencias de Física y Química. • Despertar el interés por los fenómenos de la naturaleza. • Generar en el alumno interrogantes que lo lleven a investigar. México D.F. a 31 de Agosto del 2001 I.Q. Ramón Monreal Vera Romero CDYPSE 7
  • 8. Absorción de Rayos Infrarrojos por el Bióxido de Carbono
  • 9. Calor • Es la transferencia de energía entre dos cuerpos que tienen diferente temperatura, fluyendo siempre del cuerpo de mayor temperatura al cuerpo de menor temperatura. México D.F. a 31 de Agosto del 2001 I.Q. Ramón Monreal Vera Romero CDYPSE 9
  • 10. Calor • El Calor es una energía en transferencia. México D.F. a 31 de Agosto del 2001 I.Q. Ramón Monreal Vera Romero CDYPSE 10
  • 11. Calor • Sus unidades son las calorías. • La Caloría se definen como: • “Es la cantidad de calor necesaria para que un gramo de agua eleve su temperatura un grado centígrado” México D.F. a 31 de Agosto del 2001 I.Q. Ramón Monreal Vera Romero CDYPSE 11
  • 12. Calor • Otras unidades son las que se definen en función del trabajo que son los Joules o Julios, son unidades de energía, por que el trabajo es también una transferencia de energía. 1 caloría = 4.2 Joules México D.F. a 31 de Agosto del 2001 I.Q. Ramón Monreal Vera Romero CDYPSE 12
  • 13. Calor • El calor puede tener valores positivos o negativos, ejemplo: • Q = + 30 calorías (recibió 30 calorías, aumento su energía) • Q = - 30 calorías (perdió 30 calorías, disminuyo su energía) México D.F. a 31 de Agosto del 2001 I.Q. Ramón Monreal Vera Romero CDYPSE 13
  • 14. Calor La capacidad para recibir o perder energía, en forma de calor es diferente para cada material que existe en la naturaleza. México D.F. a 31 de Agosto del 2001 I.Q. Ramón Monreal Vera Romero CDYPSE 14
  • 15. Calor Específico • El calor es la capacidad que tienen una sustancia para ganar o perder energía en forma de calor. • Se define como: “La cantidad de calor necesario para que un gramo de una sustancia eleve su temperatura un gramo centígrado”. México D.F. a 31 de Agosto del 2001 I.Q. Ramón Monreal Vera Romero CDYPSE 15
  • 16. Calor Específico CALOR ESPECÍFICO (A 25 ºC SUSTANCIA cal/g ºC J/kg K Aire 0.24 1,010 Aluminio 0.22 .900 Alcohol etílico 0.59 2,450 Oro 0.03 130 Granito 0.19 800 Hierro 0.11 450 Aceite de oliva 0.47 2,000 Plata 0.06 240 Acero inoxidable 0.12 510 Agua (líquida) 1.00 4,180 Madera 0.42 1,760 México D.F. a 31 de Agosto del 2001 I.Q. Ramón Monreal Vera Romero CDYPSE 16
  • 17. Calor Específico CALOR ESPECÍFICO (A 25 ºC SUSTANCIA cal/g ºC Aire Aluminio Alcohol etílico Agua (líquida) Madera J/kg K 0.24 0.22 0.59 1.00 0.42 1,010 900 2,450 4,180 1,760 Observar que el calor específico del agua es muy alto México D.F. a 31 de Agosto del 2001 I.Q. Ramón Monreal Vera Romero CDYPSE 17
  • 18. Calor Específico • En base a la definición de calor especifico tenemos: • Aluminio Calorías Ce 0.22 gramo C • Su interpretación será: Por cada gramo de Aluminio se necesitan 0.22 calorías para que eleve su temperatura 1 ° C. México D.F. a 31 de Agosto del 2001 I.Q. Ramón Monreal Vera Romero CDYPSE 18
  • 19. Calor • Nuestra piel tiene detectores de calor, detectando si perdemos o ganamos energía en forma de calor, pero no la pueden cuantificar. México D.F. a 31 de Agosto del 2001 I.Q. Ramón Monreal Vera Romero CDYPSE 19
  • 20. Temperatura • Para poder establecer en que dirección va a fluir el calor se utiliza la temperatura, que para entenderla primero veamos como funciona un termómetro. México D.F. a 31 de Agosto del 2001 I.Q. Ramón Monreal Vera Romero CDYPSE 20
  • 21. Termómetro • El más conocido es el de mercurio, el cual está conformado por un bulbo, una escala y un capilar. • Cuando el termómetro se calienta el mercurio asciende por el capilar y la escala nos indica la temperratura México D.F. a 31 de Agosto del 2001 I.Q. Ramón Monreal Vera Romero CDYPSE 21
  • 22. ¿ Cómo Funciona? • Cuando un cuerpo se encuentra a una temperatura sus moléculas están en continuo movimiento. • Cuando se calienta un cuerpo el movimiento de sus moléculas aumenta. México D.F. a 31 de Agosto del 2001 I.Q. Ramón Monreal Vera Romero CDYPSE 22
  • 23. ¿ Cómo Funciona? • Al aumentar su movimiento golpean al bulbo del termómetro haciendo que sus moléculas se muevan, golpeando a su vez a las moléculas del mercurio. • Las moléculas del mercurio se mueven provocando una dilatación y asciende por el capilar. México D.F. a 31 de Agosto del 2001 I.Q. Ramón Monreal Vera Romero CDYPSE 23
  • 24. Tipos de termómetros • Existen muchos tipos de termómetros, pero todos ellos funcionan bajo el mismo principio de cuantificar alguna propiedad (dilatación, resistencia, color, etc.) que se vea alterada por el movimiento de las moléculas del sensor. México D.F. a 31 de Agosto del 2001 I.Q. Ramón Monreal Vera Romero CDYPSE 24
  • 25. Significado de la Temperatura • Cuando dos cuerpos tienen diferente temperatura, se presenta una transferencia de energía en forma de calor, del cuerpo de mayor temperatura al de menor temperatura. México D.F. a 31 de Agosto del 2001 I.Q. Ramón Monreal Vera Romero CDYPSE 25
  • 26. Significado de la Temperatura • El cuerpo de mayor temperatura sus moléculas se mueven mas rápidamente, en relación al de menor temperatura, al entrar en contacto chocan entre sí, se transfiere el movimiento molecular, México D.F. a 31 de Agosto del 2001 I.Q. Ramón Monreal Vera Romero CDYPSE 26
  • 27. Significado de la Temperatura • Esto se presenta de la misma manera en los gases, las moléculas del aire si tienen un mayor movimiento, al chocar contra las moléculas de los cuerpos le transfieren energía. México D.F. a 31 de Agosto del 2001 I.Q. Ramón Monreal Vera Romero CDYPSE 27
  • 28. Significado de la Temperatura • Las moléculas al chocar transfieren su movimiento hasta alcanzar ambas el mismo nivel de Energía Cinética (Energía de movimiento) o sea la misma temperatura. México D.F. a 31 de Agosto del 2001 I.Q. Ramón Monreal Vera Romero CDYPSE 28
  • 29. Significado de la Temperatura • Energía Cinética Ec = 2 mV 2 México D.F. a 31 de Agosto del 2001 I.Q. Ramón Monreal Vera Romero CDYPSE 29
  • 30. Temperatura • Es un indicador del nivel de energía cinética de las moléculas de un cuerpo. • No mide la energía que tiene un cuerpo. México D.F. a 31 de Agosto del 2001 I.Q. Ramón Monreal Vera Romero CDYPSE 30
  • 31. Temperatura • El agua de los dos vasos tienen la misma temperatura, sus moléculas tienen el mismo nivel de energía cinética. México D.F. a 31 de Agosto del 2001 I.Q. Ramón Monreal Vera Romero CDYPSE 31
  • 32. Temperatura • Pero el de la izquierda al tener mayor masa tiene un mayor contenido de energía. • ¿ Cuál tardará más tiempo en enfriarse ? México D.F. a 31 de Agosto del 2001 I.Q. Ramón Monreal Vera Romero CDYPSE 32
  • 33. Calor La transmisión de energía en forma de Calor se puede presentar en tres formas: – Conducción – Convección – Radiación. México D.F. a 31 de Agosto del 2001 I.Q. Ramón Monreal Vera Romero CDYPSE 33
  • 34. Formas de Transmisión de Calor Conducción • Cuando calentamos un recipiente con agua se van a presentar los tres tipos de transmisión del calor. México D.F. a 31 de Agosto del 2001 I.Q. Ramón Monreal Vera Romero CDYPSE 34
  • 35. Formas de Transmisión de Calor Conducción • Por conducción la energía se transmite de molécula a molécula desde el fondo del recipiente hacia arriba. México D.F. a 31 de Agosto del 2001 I.Q. Ramón Monreal Vera Romero CDYPSE 35
  • 36. Formas de Transmisión de Calor Convección • El liquido en la parte inferior al calentarse se dilata y se vuelve menos denso, provocando que ascienda. México D.F. a 31 de Agosto del 2001 I.Q. Ramón Monreal Vera Romero CDYPSE 36
  • 37. Formas de Transmisión de Calor Convección • El liquido en la parte superior está a más baja temperatura y con mayor densidad que hace que descienda, formando las corrientes de convección. México D.F. a 31 de Agosto del 2001 I.Q. Ramón Monreal Vera Romero CDYPSE 37
  • 38. Formas de Transmisión de Calor Radiación • Los cuerpos que tienen temperatura, emiten radiaciones electromagnéticas de rayos infrarrojos que es la forma de transmisión de energía por radiación. México D.F. a 31 de Agosto del 2001 I.Q. Ramón Monreal Vera Romero CDYPSE 38
  • 39. Rayos Infrarrojos • Como el ser humano tiene temperatura también emite radiaciones electromagnéticas, pe ro nuestro sentido de la vista no lo puede percibir, esta es una fotografía con película sensible a los rayos infrarrojos. México D.F. a 31 de Agosto del 2001 I.Q. Ramón Monreal Vera Romero CDYPSE 39
  • 40. Rayos Infrarrojos • Actualmente se utiliza para detectar variaciones de temperatura provocados por un mal funcionamiento del organismo, a esto se le denomina termografía. México D.F. a 31 de Agosto del 2001 I.Q. Ramón Monreal Vera Romero CDYPSE 40
  • 41. Escala de Temperatura • Las temperaturas mas altas se encuentran en el núcleo de las estrellas, producto de las reacciones nucleares que liberan su energía. • Se considera la temperatura más baja a -273°C aunque nunca se ha llegado, en ese punto se considera que las moléculas no se mueven. México D.F. a 31 de Agosto del 2001 I.Q. Ramón Monreal Vera Romero CDYPSE 41
  • 42. El Sol • Toda la energía que contiene nuestro planeta proviene del Sol, producto de las reacciones nucleares que se desarrollan dentro de su núcleo.. México D.F. a 31 de Agosto del 2001 I.Q. Ramón Monreal Vera Romero CDYPSE 42
  • 43. El Sol • El Sol emite energía que podemos aprovechar, además de radiaciones que puede dañar a nosotros y a los ecosistemas del planeta. México D.F. a 31 de Agosto del 2001 I.Q. Ramón Monreal Vera Romero CDYPSE 43
  • 44. El Sol • • • • Útil Rayos Infrarrojos Luz Visible Luz ultravioleta • Perjudicial • Partículas Cargadas (Viento Solar) – – – – Alfa Beta Protones Etcétera • Radiaciones Ionizantes – Ultravioleta – Rayos X – Gama México D.F. a 31 de Agosto del 2001 I.Q. Ramón Monreal Vera Romero CDYPSE 44
  • 45. Viento Solar • Pero nuestro planeta presenta protección contra estas radiaciones, en el caso de partículas cargadas (viento solar), el magnetismo de la Tierra las desvía y son atrapadas en los Cinturones de Van Allen. México D.F. a 31 de Agosto del 2001 I.Q. Ramón Monreal Vera Romero CDYPSE 45
  • 46. Partículas Cargadas • En la parte de los polos de la Tierra el campo magnético es mucho más fuerte y las partículas cargadas atrapadas interaccionan con la atmósfera gaseosa produciendo uno de los más hermosos espectáculos, las Auroras Boreales México D.F. a 31 de Agosto del 2001 I.Q. Ramón Monreal Vera Romero CDYPSE 46
  • 47. Auroras Boreales México D.F. a 31 de Agosto del 2001 I.Q. Ramón Monreal Vera Romero CDYPSE 47
  • 48. Energía Solar • La energía que recibimos del Sol, hace que nuestro planeta este vivo, ya que genera movimiento de las capas atmosféricas y corrientes oceánicas regulando su temperatura, permitiendo que nuestro planeta tenga las condiciones necesarias para que se desarrolle la vida. México D.F. a 31 de Agosto del 2001 I.Q. Ramón Monreal Vera Romero CDYPSE 48
  • 49. Conversión de la energía • Que después se transforma en los diferentes tipos de energía (eólica, hidráulica, etc.). México D.F. a 31 de Agosto del 2001 I.Q. Ramón Monreal Vera Romero CDYPSE 49
  • 50. El poder de la naturaleza México D.F. a 31 de Agosto del 2001 I.Q. Ramón Monreal Vera Romero CDYPSE 50
  • 51. El poder de la naturaleza • • • • • • • Huracanes Tornados Tifones Tormentas Eléctricas Marejadas Inundaciones Incendios México D.F. a 31 de Agosto del 2001 I.Q. Ramón Monreal Vera Romero CDYPSE 51
  • 52. Energía Solar • La radiación solar incidente sobre la tierra, parte de ella se absorbe y posteriormente hay una reemisión de radiación de la tierra a la atmósfera México D.F. a 31 de Agosto del 2001 I.Q. Ramón Monreal Vera Romero CDYPSE 52
  • 53. La Atmósfera • Nuestro planeta presenta una capa muy delgada de atmósfera que nos envuelve, que permite fácilmente el paso de radiaciones electromagnéticas (rayos Infrarrojos, rayos Ultravioleta y luz Visible). México D.F. a 31 de Agosto del 2001 I.Q. Ramón Monreal Vera Romero CDYPSE 53
  • 54. La atmósfera • La Ionosfera sirve de protección al absorber la mayor parte de la radiación ionizante que nos llega del Sol. México D.F. a 31 de Agosto del 2001 I.Q. Ramón Monreal Vera Romero CDYPSE 54
  • 55. La atmósfera • La capa de Ozono sirve de protección al absorber la mayor parte de la radiación ultravioleta que nos llega del Sol. México D.F. a 31 de Agosto del 2001 I.Q. Ramón Monreal Vera Romero CDYPSE 55
  • 56. Onda Electromagnética • Las radiaciones electromagnéticas son variación de campos eléctricos y magnéticos que viajan a través de una onda. México D.F. a 31 de Agosto del 2001 I.Q. Ramón Monreal Vera Romero CDYPSE 56
  • 57. Onda • Las ondas se caracterizan por: México D.F. a 31 de Agosto del 2001 I.Q. Ramón Monreal Vera Romero CDYPSE 57
  • 58. Frecuencia • La frecuencia es el número de ondas que pasan por un punto en un segundo. • en el caso anterior su frecuencia es de 8 ondas en 4 segundos, por lo tanto su frecuencia es de dos ondas por cada segundo. México D.F. a 31 de Agosto del 2001 I.Q. Ramón Monreal Vera Romero CDYPSE 58
  • 59. Frecuencia • Matemáticamente se escribiría: •2 onda o de 2 Hertz seg • Interpretación: Dos ondas por cada segundo. México D.F. a 31 de Agosto del 2001 I.Q. Ramón Monreal Vera Romero CDYPSE 59
  • 60. Frecuencia y Longitud de Onda • Las ondas electromagnéticas al aumentar su frecuencia, la longitud de onda disminuye, ya que al disminuir la longitud de la onda la cantidad de ondas que cruzan por un punto es mayor, teniendo un comportamiento inversamente proporcional. México D.F. a 31 de Agosto del 2001 I.Q. Ramón Monreal Vera Romero CDYPSE 60
  • 61. Frecuencia y Longitud de Onda México D.F. a 31 de Agosto del 2001 I.Q. Ramón Monreal Vera Romero CDYPSE 61
  • 62. Espectro Electromagnético • Las ondas electromagnéticas se acomodan en función de su longitud de onda y forman lo que se conoce como espectro electromagnético: México D.F. a 31 de Agosto del 2001 I.Q. Ramón Monreal Vera Romero CDYPSE 62
  • 63. Nanómetro • Un nanómetro es un submúltiplo del metro y representa: 1 nanómetro = 10-9 metros 1 nanómetro = 0.000,000,001 México D.F. a 31 de Agosto del 2001 I.Q. Ramón Monreal Vera Romero CDYPSE 63
  • 64. Ondas Electromagnéticas Reflexión acerca de las ondas electromagnéticas: • Las ondas de radio y televisión siendo las menos energéticas a ciertas distancias de kilómetros se va perdiéndose la señal o aparece interferencia. • Las ondas de radar son de mayor energía tienen más alcance que las ondas de radio. • Las ondas infrarrojas tienen la capacidad con su energía de hacer que las moléculas aumenten su movimiento (Aumento de Temperatura). • Las ondas de la luz visible interactúan con los electrones de los átomos y produciendo lo que nuestro sentido de la vista lo percibe como color. • Las ondas de luz ultravioleta interactúan con los electrones de los átomos dando la suficiente energía para que se puedan producir reacciones químicas. • Las ondas de los rayos X son interacciones con los electrones más cercanos al núcleo y tienen el poder de atravesar ciertos materiales, utilizándose por ejemplo en la obtención de las radiografías. • Las ondas gama que pueden generar alteraciones en el núcleo de un átomo. México D.F. a 31 de Agosto del 2001 I.Q. Ramón Monreal Vera Romero CDYPSE 64
  • 65. Luz Visible • De las ondas electromagnéticas, un pequeño grupo puede ser percibido por nuestra vista, que son las ondas de la zona visible, que las identificamos desde el color rojo hasta el violeta, esta zona del espectro la podemos observar después de un día lluvioso y brilla el sol, en el horizonte podemos ver un hermoso arco iris. México D.F. a 31 de Agosto del 2001 I.Q. Ramón Monreal Vera Romero CDYPSE 65
  • 66. Espectro de luz • Dentro del laboratorio lo podemos obtener al pasar un rayo luminoso a través de un prisma de cristal: México D.F. a 31 de Agosto del 2001 I.Q. Ramón Monreal Vera Romero CDYPSE 66
  • 67. Prisma de Agua México D.F. a 31 de Agosto del 2001 I.Q. Ramón Monreal Vera Romero CDYPSE 67
  • 68. Luz Visible • Este es el espectro de luz visible que su longitud de onda va desde los 400 a los 700 nanómetros: México D.F. a 31 de Agosto del 2001 I.Q. Ramón Monreal Vera Romero CDYPSE 68
  • 69. Luz Visible • Que es toda la gama de colores que nuestro sentido de la vista puede percibir: México D.F. a 31 de Agosto del 2001 I.Q. Ramón Monreal Vera Romero CDYPSE 69
  • 70. Luz Visible • Donde las ondas de mayor energía son las violetas y las de menor energía son las rojas, recordemos que entre mayor sea la longitud de la onda menor energía y viceversa. México D.F. a 31 de Agosto del 2001 I.Q. Ramón Monreal Vera Romero CDYPSE 70
  • 71. Rayos Infrarrojos • Los rayos infrarrojos que también se reciben del Sol, son radiaciones electromagnéticas que no pueden ser percibidos por nuestro sentido de la vista, pero lo detectamos con nuestro sentido del tacto, que se manifiesta como aumento de temperatura de nuestro cuerpo. México D.F. a 31 de Agosto del 2001 I.Q. Ramón Monreal Vera Romero CDYPSE 71
  • 72. Rayos Infrarrojos • Estos rayos invisibles de menor nivel de energía que la luz visible, los utilizamos en cámaras de video, cámaras fotográficas, controles remotos para el encendido o apagado de equipo electrónico México D.F. a 31 de Agosto del 2001 I.Q. Ramón Monreal Vera Romero CDYPSE 72
  • 73. E N E R G Í A Tipo de Radiación Alteración Rayos Gama Núcleo Rayos X Electrones muy cercanos al núcleo Electrones intermedios del átomo Rayos Ultravioleta Luz Visible Rayos Infrarrojos México D.F. a 31 de Agosto del 2001 T A M A Ñ O P A R T Í C U L D A E Electrones más externos Moléculas I.Q. Ramón Monreal Vera Romero CDYPSE 73
  • 74. ¿ Pero porque son absorbidos los rayos infrarrojos por algunas sustancias? • La radiación electromagnética que corresponde a los rayos infrarrojos, va a producir movimientos moleculares: México D.F. a 31 de Agosto del 2001 I.Q. Ramón Monreal Vera Romero CDYPSE 74
  • 75. Movimientos Moleculares México D.F. a 31 de Agosto del 2001 I.Q. Ramón Monreal Vera Romero CDYPSE 75
  • 76. Movimientos Moleculares México D.F. a 31 de Agosto del 2001 I.Q. Ramón Monreal Vera Romero CDYPSE 76
  • 77. Movimientos Moleculares México D.F. a 31 de Agosto del 2001 I.Q. Ramón Monreal Vera Romero CDYPSE 77
  • 78. Movimientos Moleculares México D.F. a 31 de Agosto del 2001 I.Q. Ramón Monreal Vera Romero CDYPSE 78
  • 79. Movimientos Moleculares México D.F. a 31 de Agosto del 2001 I.Q. Ramón Monreal Vera Romero CDYPSE 79
  • 80. Movimientos Moleculares México D.F. a 31 de Agosto del 2001 I.Q. Ramón Monreal Vera Romero CDYPSE 80
  • 81. Movimientos Moleculares • Depende de la energía de los rayos infrarrojos (Longitud de onda) el tipo de movimiento que va a producir, ya sea de traslación, vibración o rotación, también podrá ser el movimiento externo o interno México D.F. a 31 de Agosto del 2001 I.Q. Ramón Monreal Vera Romero CDYPSE 81
  • 82. Espectro de luz Infrarroja • La absorción de las radiaciones infrarrojas nos permite muchas veces determinar la estructura de las moléculas a través los diferentes niveles de energía que absorbe, a esto le denomina espectro de absorción infrarroja o espectro de infrarrojo. México D.F. a 31 de Agosto del 2001 I.Q. Ramón Monreal Vera Romero CDYPSE 82
  • 83. Espectro de luz infrarroja -1 cm 3400-3200 No presenta OH o NH México D.F. a 31 de Agosto del 2001 I.Q. Ramón Monreal Vera Romero CDYPSE 83
  • 84. Espectro de luz infrarroja 3100 cm-1 ningún máximo para hacer pensar en un CH insaturado Doble o triple enlace México D.F. a 31 de Agosto del 2001 I.Q. Ramón Monreal Vera Romero CDYPSE 84
  • 85. Espectro de luz infrarroja -1 cm 2900 Cresta fuerte que indica CH saturado México D.F. a 31 de Agosto del 2001 I.Q. Ramón Monreal Vera Romero CDYPSE 85
  • 86. Espectro de luz infrarroja -1 cm 2200 ningún enlace triple asimétrico México D.F. a 31 de Agosto del 2001 I.Q. Ramón Monreal Vera Romero CDYPSE 86
  • 87. Espectro de luz infrarroja 1710 cm-1 Fuerte absorbancia del grupo carbonilo (Carbono Oxígeno) México D.F. a 31 de Agosto del 2001 I.Q. Ramón Monreal Vera Romero CDYPSE 87
  • 88. Espectro de luz infrarroja 1610 cm-1 Ninguna absorción para hacer pensar en dobles enlaces carbono – carbono. México D.F. a 31 de Agosto del 2001 I.Q. Ramón Monreal Vera Romero CDYPSE 88
  • 89. Espectro de luz infrarroja México D.F. a 31 de Agosto del 2001 I.Q. Ramón Monreal Vera Romero CDYPSE 89
  • 90. Efecto Invernadero • El bióxido de carbono presente absorbe más cantidad de luz infrarroja, acumulando una mayor cantidad de energía térmica, la cual al momento de bajar la temperatura esta empezará a liberarse haciendo que en la superficie de la Tierra tenga una temperatura mayor, que si solamente estuviera en la atmósfera el aire (Nitrógeno y Oxígeno). México D.F. a 31 de Agosto del 2001 I.Q. Ramón Monreal Vera Romero CDYPSE 90
  • 91. Aumento de Bióxido de Carbono • Quema de Combustibles (petróleo, carbón, gas, etc.) • Tala de Bosques que disminuye el proceso de la fotosíntesis. • Aumento de la temperatura atmosférica que favorece los incendios forestales. México D.F. a 31 de Agosto del 2001 I.Q. Ramón Monreal Vera Romero CDYPSE 91
  • 92. Gases de invernadero Los principales gases responsables del aumento de la temperatura en la Tierra son: – – – – – CO2 H2O O3 CH4 Cloro-Fluoro Carbonos México D.F. a 31 de Agosto del 2001 I.Q. Ramón Monreal Vera Romero CDYPSE 92
  • 93. Efecto Invernadero • Se compara la influencia de la atmósfera terrestre con un invernadero y los gases que forman la atmósfera de la Tierra sirven como las paredes de cristal de un invernadero para mantener el calor México D.F. a 31 de Agosto del 2001 I.Q. Ramón Monreal Vera Romero CDYPSE 93
  • 94. Efecto Invernadero • El efecto invernadero es producto de la absorción de los rayos infrarrojos procedentes del Sol y que se absorben por el Bióxido de Carbono presente en la atmósfera. México D.F. a 31 de Agosto del 2001 I.Q. Ramón Monreal Vera Romero CDYPSE 94
  • 95. Contaminación México D.F. a 31 de Agosto del 2001 I.Q. Ramón Monreal Vera Romero CDYPSE 95
  • 96. Consecuencias México D.F. a 31 de Agosto del 2001 I.Q. Ramón Monreal Vera Romero CDYPSE 96
  • 97. ¿ Que se puede hacer ? • Asumir una conciencia ecológica para combatir la contaminación de nuestro planeta, ya que la solución es a partir de todos los que habitamos en la Tierra México D.F. a 31 de Agosto del 2001 I.Q. Ramón Monreal Vera Romero CDYPSE 97
  • 98. ¿ Te gusta el paisaje ? México D.F. a 31 de Agosto del 2001 I.Q. Ramón Monreal Vera Romero CDYPSE 98
  • 99. Cuidar nuestro planeta • Actualmente se mantiene una vigilancia muy estrecha de lo que sucede en la Tierra y verificando los niveles de temperatura, así como las concentraciones de bióxido de carbono presentes en la atmósfera. México D.F. a 31 de Agosto del 2001 I.Q. Ramón Monreal Vera Romero CDYPSE 99
  • 100. Concentración de CO2 México D.F. a 31 de Agosto del 2001 I.Q. Ramón Monreal Vera Romero CDYPSE 100
  • 101. Emisión por país de CO2 México D.F. a 31 de Agosto del 2001 I.Q. Ramón Monreal Vera Romero CDYPSE 101
  • 102. Emisión por país de CO2 México D.F. a 31 de Agosto del 2001 I.Q. Ramón Monreal Vera Romero CDYPSE 102
  • 103. Emisión por país de CO2 México D.F. a 31 de Agosto del 2001 I.Q. Ramón Monreal Vera Romero CDYPSE 103
  • 104. Temperaturas del Planeta México D.F. a 31 de Agosto del 2001 I.Q. Ramón Monreal Vera Romero CDYPSE 104
  • 105. FIN México D.F. a 31 de Agosto del 2001 I.Q. Ramón Monreal Vera Romero CDYPSE 105