domingo, 4 de diciembre de 2011

proyecto cafetera solar



PROYECTO

 

CAFETETRA

                 SOLAR







E


















SC.PREPARATORIA OFICIAL No 178

PROYECTO

RAZONAMIENTO COMPLEJO

CRISTIAN GILBERTO

MARIANA VILLANUEVA RODRIGUEZ


2º”III”



INDICE

INTRODUCCION……………………………………… 3
OBJETIVOS GENERALES…………………………… 4
OBJETIVOS GENERALES…………………………… 4
PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA……………… 5
HIPOTESIS……………………………………………… 6
JUSTIFICACION……………………………………… 7
MARCO TEORICO…………………………………… 8
METODOLOGIA……………………………………… 14
RESULTADOS Y DISCUSIONES………………………15
CONCLIUSIONES……………………………………… 16
REFERENCIAS……………………………………………17






INTRODUCCION


UNA CAFETERA SOLAR ES UN FACTOR CUYA FUNCION ES CALENTAR EL SOL ATRAVES DE LOS RAYOS SOLARES.
POR AHORA TODAVIA SE TRATA DE UN CONCEPTO PERO IMAGINEN UNA CAFETERA CAPAZ DE HACER TODO UN CAFÉ UNICAMENTE CON ENERGIA SOLAR ,SIN EMBARGO EN LA ACTUALIDAD SOLO UNA VISON PERO SERIA MARAVILLOSO QUE ESTE PROYECTO SALIERA A LA VENTA.
INICIAREMOS ESTE PROYECTO SOBRE EL CONCEPTO DE LO QUE  ES UNA CAFETERA SOLAR: ES UN ARTEFACTO QUE CALENTARA EL AGUA ATRAVES DE LOS RAYOS ULTRA VIOLETA(UV) YA QUE AUNQUE ESTOS NO SE PUEDAN VER TASPASAN LA CAPA Y ESO VA A HACER QUE EL AGUA SE CALIENTE Y MANTENERLA ASI POR UN TIEMPO MIENTRAS SE ENCUENTRAN LOS MATERIALES CORRESPONDIENTES .
PRESENTANDO LOS ANTECEDENTES DE LA EXPLICACION O DE LA RAZON. PARA EXPONER POSTERIORMENTE SU DESARROLLO, ASI MISMO SE PONDRAN A CONSIDERACION ALGUNAS DEFINISIONES QUE NOS PERMITAN IDENTIFICAR SU OBJETO DE ESTIUDIO Y SU METODO.
CREO YO QUE SU OBJETO DE ESTUDIO SERA LA CIENCIA Y LA TEGNOLOGIA YA QUE ES UN ARTEFACTO INNOVADOR, TAMBIEN  CREO QUE SI SE LLEGA A CREAR ALGO ASI ESTO VA HA HACER TOTALMENTE ACEPTADO YA QUE VA AYUDAR AL MEDIO HAMBIENTE.
CON ESTO PRETENDEMOS  QUE SE LLEGUE A LOGRAR Y QUE SU PRESIO SEA  ECONOMICO.



 




OBJETIVO GENERAL
Ø OBTENER EL USO DE LOS CALENTADORES SOLARES DE AGUA EN EL SECTOR DOMESTICO QUE ES UNA BUENA OPCION PARA TENER  AGUA CALIENTE EN NUESTOS HOGARES Y QUE DISMINUYA LA CONTAMINACION DEL MEDIO HAMBIENTE Y AYUDA A PRESERVAR LOS RECURSOS NATURALES APARTE SE AHORRARIA DINERO PARA COMPRAR GAS.


OBJETIVOS ESPECIFICOS
Ø DISMINUIR EL MAL USO DE LA ELECTRICIDAD
Ø CREAR UN NUEVO ARTEFACTO NOVEDOSO Y DE UTILIDAD QUE TENGA LA FUNCION DE UNA CAFETERA  PERO UTILIZANDO SOLAMENTE LOS RAYOS DEL SOL
Ø DETERMINAR SI LOS MATERIALES EMPLEADOS FUNCIONAN Y A QUE DETERMINADO TIEMPO EL AGUA ESTA CALIENTE
Ø PRETENDER QUE LOS MATERIALES ADQUIRIDOS MANTENGAN EL AGUA CALIENTE POR UN CIERTO TIEMPO


                                                 


PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA

¿CUALES SERAN LOS MATERIALES CORRESPONDIENTES PARA LOGRAR QUE LOS RAYOS DEL SOL PUEDAN CALENTAR EL AGUA SIN AYUDA DE ALGUN OTRO ARTEFACTO?











HIPOTESIS

YO CREO QUE SI ESTE PROTOTIPO SE REALIZARA CREO QUE LA RESPUESTA DE ESTE SERIA MAGNIFICA, SOBRE TODO SERIA MUY UTIL.
ESTO SE INNIFICA QUE MUCHAS PERSONAS TENDRIAN UNA EN CASA PARA AHORRARSE TANTO ENERGIA COMO GAS.
SIN EMBARGO MUCHA GENTE PREFERIRIA ESTAR SIN ELLA YA QUE EL PRODUCTO ESTE CARO.
PERO SI TAN SOLO ELLOS HICIERAN EL BUEN USO DE ESTAS SE DARIAN CUENTA QUE SI SIRVEN



 





JUSTIFICACION


LA CAFETERA ES CAPAZ DE CALENTAR EL AGUA ASI MISMO YA EL AGUA CALIENTE SE PUEDE PREPARAR LO DICHO QUE ES UN CAFÉ
ESTA APARTE DE ADQUIRIR LOS RAYOS DEL SOL  SE AHORRARIA SIN DUDA MUCHA ENERGIA CONSIDERANDO LA CANTIDAD DE GENTE QUE TOMA CAFÉ A DIARIO.
YO DIRIA QUE EL AHORRO SERIA CONSIDERABLE
LA CAFETERA SOLO UTILIZA LA ENERGIA DEL SOL.
AYUDARIAMOS PARTICULARMENTE AL MEDIO HAMBIENTE.
EL ARTEFACTO ES NOVEDOSO Y ES  ECONOMICO CON LOS MATERIALES QUE NOSOTROS USAMOS  PENSANDO EN NUESTROS RECURSOS.





MARCO TEORICO
CALENTAMIENTO GLOBAL
El calentamiento global es un término utilizado para referirse al fenómeno del aumento de la temperatura media global, de la atmósfera terrestre y de losocéanos, que posiblemente alcanzó el nivel de calentamiento
El calentamiento global está asociado a un cambio climático que puede tener causa antropogénica o no. El principal efecto que causa el calentamiento global es el efecto invernadero, fenómeno que se refiere a la absorción por ciertos gases atmosféricos—principalmente H2O, seguido por CO2 y O3—de parte de la energía que el suelo emite, como consecuencia de haber sido calentado por la radiación solar. El efecto invernadero natural que estabiliza el clima de la Tierra no es cuestión que se incluya en el debate sobre el calentamiento global. Sin este efecto invernadero natural las temperaturas caerían aproximadamente en unos 30 °C; con tal cambio, los océanos podrían congelarse y la vida, tal como la conocemos, sería imposible. Para que este efecto se produzca, son necesarios estos gases de efecto invernadero, pero en proporciones adecuadas. Lo que preocupa a los climatólogos es que una elevación de esa proporción producirá un aumento de la temperatura debido al calor atrapado en la baja atmósfera.
CAMBIOS DE TEMPERATURA

La evidencia del calentamiento del sistema climático incluye aumentos observados en el promedio del aire y la temperatura de los océanos, el derretimiento generalizado de la nieve y el hielo, y el aumento del nivel del mar. La medida más común del calentamiento global es la tendencia en la temperatura media cerca de la superficie de la Tierra. Expresado como una tendencia lineal, esta temperatura aumentó en 0,74 ± 0,18 °C durante el período 1906-2005. La tasa de calentamiento en la última mitad de ese período fue de casi el doble que en el período en su conjunto (0,13 ± 0,03 °C por década, frente a 0,07 °C ± 0,02 °C por década). El efecto isla de calor urbano se estima que representan cerca de 0.002 °C del calentamiento por década desde 1900. Las temperaturas en la troposfera inferior

Los cambios de temperatura varían en el mundo. Desde 1979, las temperaturas de la tierra ha aumentado aproximadamente el doble de rápido que las temperaturas del océano (0,25 °C por década en contra de 0,13 °C por década). Las temperaturas del océano aumentan más lentamente que las temperaturas de la tierra debido a la capacidad térmica más efectiva de los océanos y porque el mar pierde más calor por evaporación. El hemisferio norte se calienta más rápido que el hemisferio sur, ya que tiene más tierra y mayores extensiones de nieve, y el hielo marino estacional es objeto deretroalimentación hielo-albedo. Aunque más gases de efecto invernadero se emiten en el norte que el sur, ello no contribuye a la diferencia en el calentamiento debido a que los gases de efecto invernadero persiste cuentan con tiempo suficiente para mezclarse entre los hemisferios.
La inercia térmica de los océanos y las respuestas lentas de otros efectos indirectos significa que el clima puede tardar siglos o más para adaptarse a los cambios en el forzamiento. Los estudios climáticos indican que incluso si los gases de efecto invernadero se estabilizan en los niveles de 2000, un calentamiento adicional de aproximadamente 0,5 °C (0.9 °F) seguiría siendo posible.
VARIACION SOLAR

Las variaciones en la radiación solar han sido la causa de cambios climáticos en el pasado. El efecto de los cambios en el forzamiento solar en las últimas décadas es incierto, aunque algunos estudios muestran un efecto de enfriamiento leve, mientras que otros estudios sugieren un ligero efecto de calentamiento.
Los gases de efecto invernadero y el forzamiento solar afectan las temperaturas de diferentes maneras. Mientras que con un aumento de la actividad solar sumada al aumento de los gases de efecto invernadero se espera que se caliente la troposfera, un aumento en la actividad solar debe calentar laestratosfera, mientras que un aumento de los gases de efecto invernadero debe enfriar la estratosfera Datos recogidos por medio de radiosonda (globos meteorológicos) muestran que la estratosfera se ha enfriado en el período transcurrido desde inicio de las observaciones (1958), aunque existe incertidumbre en el registro temprano de las radiosondas. Las observaciones por satélite, que han estado disponibles desde 1979, también muestran dicha refrigeración.
Una hipótesis relacionada, propuesta por Henrik Svensmark, es que la actividad magnética del sol desvía los rayos cósmicos que pueden influir en la generación de núcleos de condensación de nubes y por lo tanto afectan el clima  Otros estudios no han encontrado ninguna relación entre el calentamiento en las últimas décadas y la radiación cósmica. La influencia de los rayos cósmicos sobre la cubierta de nubes es un factor 100 veces menor de lo necesario para explicar los cambios observados en las nubes o ser un contribuyente significativo al cambio climático actual.
RETROALIMENTACIÓN
La retroalimentación es un proceso por el cual un cambio en una cantidad cambia una segunda cantidad, y el cambio en la segunda cantidad tiene como consecuencia un cambio en la primera cantidad. La retroalimentación positiva aumenta el cambio en la primera cantidad mientras que la retroalimentación negativa lo reduce. La retroalimentación es importante en el estudio del calentamiento global porque puede amplificar o disminuir el efecto de un proceso particular.
El principal mecanismo de retroalimentación positiva en el calentamiento global es la tendencia de calentamiento que causa un incremento en el vapor de agua en la atmósfera, el cual es un gas de efecto invernadero. El principal mecanismo de retroalimentación negativa es el enfriamiento radiactivo, el cual incrementa a la cuarta potencia de su temperatura según la ley de Stefan-Boltzmann, y por el cual la cantidad de calor radiada de la tierra al espacio aumenta con la temperatura de la superficie terrestre y la atmósfera. Las retroalimentaciones positivas y negativas no son impuestas como suposiciones en los modelos, pero por el contrario como propiedades emergentes que resultan de las interacciones de procesos dinámicos y termodinámicos básicos.
El conocimiento imperfecto sobre la retroalimentación es una de las causas principales de incertidumbre y preocupación sobre el calentamiento global. Existe una amplia gama de procesos de retroalimentación potencial como las emisiones de metano del Ártico y la retroalimentación del albedo nieve/hielo. Consecuentemente pueden existir puntos de inflexión, los cuales podrían tener el potencial de causar un cambio climático abrupto.

RADIACION SOLAR
Las variaciones en la radiación solar han sido la causa de cambios climáticos en el pasado  El efecto de los cambios en el forzamiento solar en las últimas décadas es incierto, aunque algunos estudios muestran un efecto de enfriamiento leve, mientras que otros estudios sugieren un ligero efecto de calentamiento.
Los gases de efecto invernadero y el forzamiento solar afectan las temperaturas de diferentes maneras. Mientras que con un aumento de la actividad solar sumada al aumento de los gases de efecto invernadero se espera que se caliente la troposfera, un aumento en la actividad solar debe calentar laestratosfera, mientras que un aumento de los gases de efecto invernadero debe enfriar la estratosfera. Datos recogidos por medio de radiosonda (globos meteorológicos) muestran que la estratosfera se ha enfriado en el período transcurrido desde inicio de las observaciones (1958), aunque existe incertidumbre en el registro temprano de las radiosondas. Las observaciones por satélite, que han estado disponibles desde 1979, también muestran dicha refrigeración.
Una hipótesis relacionada, propuesta por Henrik Svensmark, es que la actividad magnética del sol desvía los rayos cósmicos que pueden influir en la generación de núcleos de condensación de nubes y por lo tanto afectan el clima. Otros estudios no han encontrado ninguna relación entre el calentamiento en las últimas décadas y la radiación cósmica. La influencia de los rayos cósmicos sobre la cubierta de nubes es un factor 100 veces menor de lo necesario para explicar los cambios observados en las nubes o ser un contribuyente significativo al cambio climático actual.

 

PUNTO DE EBULLICIÓN


Puntos de fusión en azul y puntos de ebullición en rosa de los primeros ochoácidos carboxilicos (en °C).
El punto de ebullición es aquella temperatura constante a la cual la materia cambia de estado líquido a estado gaseoso, es decir hierve. Expresado de otra manera, en un líquido, el punto de ebullición es la temperatura a la cual la presión de vapor del líquido es igual a la presión del medio que rodea al líquido.1En esas condiciones se puede formar vapor en cualquier punto del líquido.
La temperatura de una sustancia o cuerpo depende de la energía cinética media de las moléculas. A temperaturas inferiores al punto de ebullición, sólo una pequeña fracción de las moléculas en la superficie tiene energía suficiente para romper la tensión superficial y escapar. Este incremento de energía constituye un intercambio de calor que da lugar al aumento de la entropía del sistema (tendencia al desorden de las partículas que lo componen).
El punto de ebullición depende de la masa molecular de la sustancia y del tipo de las fuerzas intermoleculares de esta sustancia. Para ello se debe determinar si la sustancia es covalente polar, covalente no polar, y determinar el tipo de enlaces (dipolo permanente - dipolo inducido o puentes de hidrógeno)

PUNTO DE FUSIÓN

Puntos de fusión (en azul) y puntos de ebullición (en rosado) de los ocho primeros ácidos carboxilicos (°C).

También se le llama punto de fusión, al punto de equilibrio a la hora de fundir el metal, y el punto mas indicado y fácil para fusionar metales, según los escarbadores de la expedición de 2002 en Roquelway es más fácil de lo que imaginamos, con una máquina especializada se puede hacer esta tarea con facilidad. Al efecto de fundir un 
metal se le llama fusión (no podemos confundirlo con el punto de ebullición). También se suele denominar fusión al efecto de licuar o derretir congelada o pastosa o solida en líquida.
En la mayoría de las sustancias, el punto de fusión y de congelación, son iguales. Pero esto no siempre es así: por ejemplo, el Agar-agar se funde a 85 °C y se solidifica a partir de los 31 °C a 40 °C; este proceso se conoce como histéresis
El dispositivo de medición del punto de fusión M5000 es totalmente automático.
A diferencia del punto de ebullición, el punto de fusión es relativamente insensible a la presión y, por tanto, pueden ser utilizados para caracterizar compuestos orgánicos y para comprobar la pureza.
El punto de fusión de una sustancia pura es siempre más alto y tiene una gama más pequeña que el punto de fusión de una sustancia impura. Cuanto más impuro sea, más bajo es el punto de fusión y más amplia es la gama. Eventualmente, se alcanza un punto de fusión mínimo. El cociente de la mezcla que da lugar al punto de fusión posible más bajo se conoce como el punto eutéctico. perteneciente a cada átomo de temperatura de la sustancia a la cual se someta a la fusión




 



METODOLOGIA
BUENO NOSOTROS PENSAMOS EN ESCOGER COMO PROYECTO UN CALENTADOR SOLAR PERO COMO VIMOS QUE YA HABIA MUCHOS PORQUE NO HACER ALGO DIFERENTE UTILIZANDO LA FUNCION DE UN CALENTADOR SOLAR PASANDOLO A UNA CAFETERA SOLAR.
ASI QUE PRIMERO INVESTIGAMOS CONFORME A LA INFORMACION ESTABLESIMOS LOS MATERIALES QUE IVAMOS A OCUPAR QUE EN ESTE CASO PENSANDO EN NUESTROS RECURSOS PRIMERO UTILIZAMOS:
COMO PROTOTIPO UN ENVASE DE VIDRIO YA QUE ENCONTRAMOS QUE EL VIDRIO CONSUME MAS LA RADIACIO TAMBIEN UTILIZAMOS PLASTICO NEGRO Y OTRO EMVASE PERO DE PLASTICO AMBOS FUERON FORRADOS EL COLOR NEGRO ABSORBE LOS RAYOS( UV)
LOS LLENAMOS CON AGUA LOS DEJAMOS EN UN LUGAR DONDE EL SOL ESTABA MAS INCLINADO
PERO VIMOS QUE NO SALIA EL AGUA SOLO LA TENIA POR UN MOMENTO Y NO EERA LO QUE NOSOTROS QUERIAMOS LOGRAR
ASI QUE DEPUES DE ESO.
UNIMOS 2 BOTES DE METAL UNA MANGUERA UNA LLAVE DE PASO Y OTRA YAVE PARA QUE SALIERA EL AGUA
EN UN BOTE SE COLOCARIA EL AGUA FRIA Y EN EL OTRO IVA A SALIR EL AGUA CALIENTE EN LA MANGUERA SE IVA A CALENTAR EL AGUA LISTA YA PARA USAR LA PUSIMOS AL SOL.
Y COMO NOS LO ESPERAVAMOS SI FUNCIONO.




 

RESULTADOS Y DISCUSIONES

NUESTRO RESULTADO FUE COMO LO ESPERABAMOS  EL AGUA SE CALENTO EN UN LAPSO DE 15 A 20 MINUTOS .
CREO QUE EL RESULÑTADO FUE MUY BUENO PORQUE EL AGUA SE CALENTO BASTANTE BIEN .
EL AGUA DURO CALIENTE EN UN LAPSO DE 1 HORA Y MEDIA Y TODAVIA DE ESO EMPEZO A ENTIBIARSE PERO AUN DURO ASI QUE NOS QUEDO CLARO QUE EL PROYECTO RESULTO EFICAZ.
LAS DISCUSIONES FUERON:
·         QUE USARAMOS OTRO MATERIAL
·         QUE PORQUE NO LE AGREGABAMOS OTRA COSA
·         QUE EL AGUA CALIENTE DURARA MAS TIEMPO.


 





CONCLUSIONES

SIRVE MUCHO PARA AHORRAR ENERGIA Y GAS
SIRVE CUANDO CALIENTA EL AGUA PORQUE EL SOL NOS OTORGA SU ENERGIA
TAMBIEN SIRVE PORQUE NO ES NADA ESTORBOZO AL CONTRARIO ES MUY PEQUEÑO Y SE PUEDE TRASLADAR A CUALQUIER LUGAR
ES LIGERO EL MATERIAL NO ES PESADO AL CONTRARIO

NO SIRVE PORQUE EN LA EXPOSICION NOS PREGUNTABAN QUE SI QUERIAN TOMAR CAFÉ EN LA NOCHE.
PUES CREO QUE PARA ESO NO SIRVE PORQUE AUNQUE TRASPASEN LOS RAYOS UV NO DA LA MISMA FUNSION QUE EL SOL.










REFERENCIAS










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