27 octubre 2007

La mejor manera de hacer integrales

Imagen de invisible monsters bajo una licencia Creative Commons
Cuando hacía la asignatura de termodinámica me tocó hacer una práctica con un motor de Stirling. El sistema recogía información termodinámica (como presión, temperatura, etc.) del motor en todo momento. Podías coger dos de esas variables y "juntarlas" en un osciloscopio así que tenías por ejemplo volumen en función de la presión. Cuando lo hacías salia una especie de figura ovalada que era ni más ni menos que el ciclo del motor.

El tema está en que la presión y el volumen nos permiten obtener un resultado bastante más útil, el trabajo de ese motor, el cual es la integral de la función que en ese momento sale por la pantalla de un osciloscopio. El problema es que el osciloscopio nos muestra un dibujo, no nos da una expresión matemática que podamos integrar...

Que no cunda el pánico. La integral es el área que encierra la función pero tampoco tenemos nada que mida el área, pero se puede saber cual es con una regla de tres.

Se coge un papel, se pone contra la pantalla del osciloscopio, se calca el dibujo de la pantalla, se pesa el papel entero con una báscula de precisión(lo llamaremos P_tot), se recorta la figura del papel, se vuelve a pesar (lo llamaremos P_fun). Un papel A4 mide 21 x 29,7cm según la norma ISO-216, así que su área es de 585,9 cm^2 (Lo llamaremos A_tot). Hacemos una regla de tres: A_fun=A_tot * P_fun/P_tot.

Este sistema te permite calcular cualquier integral definida (no valen las impropias) aunque solo conozcas la forma que tiene o aunque sea una integral irresoluble analíticamente (por ejemplo e^(x^2)dx) da igual. Como todas las funciones se pueden dibujar, todas se pueden pesar.

14 octubre 2007

1031tensai revival

Imagen de sologuess bajo una licencia Creative Commons
Después de las dos entradas sobre CFC, para que tofito no diga que el blog es autofelacionista (no lo podía haber titulado de otra forma... jajajaja), creo que voy a imitar un poco a aberron e ir haciendo algunos revivals de las primeras entradas y que mejor que el ave fenix :D.

Además así aprovecho para mejorarlas un poquito añadiendo algunas imágenes, corrigiendo algunos errores etc.

Entradas revisadas:

12 octubre 2007

¿Seguimos dañando la capa de ozono? (II)

Imagen de la NASA bajo dominio público
Por suerte para la humanidad Mario Molina y F. Sherwood Rowland (premios Nobel de Química en 1995), descubrieron que que pasaba con los CFCs y el ozono advirtiendo de sus consecuencias. Naturalmente la humanidad hizo caso omiso de las advertencias. ¿Por que hay que renunciar a algo tan bueno como las neveras, aires acondicionados etc, porque unos nos diga que hay una capa que ni sabíamos que existía y que según dice a este paso va a dejar de existir?. Por no hablar de los beneficios económicos que dejarían de percibir los fabricantes.

Durante años DuPont entre otras se "hartó" de declarar que no estaba "completamente" demostrado que los CFC dañasen la capa de ozono, cuando por fin la evidencia era indiscutible dijeron que no se podía quitar de sopetón los CFC. Al final, un día de 1985 un grupo de científicos descubrió que habían desaparecido ¡¡dos tercios del ozono de la Antártida!! la humanidad en menos de un siglo se había destruido buena parte de algo imprescindible para su propia supervivencia, todo para no perder beneficios.

Después de un politiqueo inexcusablemente largo (según Mario Molina -el que descubrió todo el pastel- "pasarán 20 años o más para que se verifique una recuperación sostenida de la capa de ozono"), se firmó el protocolo de Montreal, el cual prohibía el uso de los CFC. Entre 2010 y 2015 ya no se podrán producir más CFC. Sin embargo desde 1996 muchos países han dejado de producirlos (entre ellos España). Argentina y Chile tienen especial interés en la preservación de la capa de ozono, México con ayudas del Fondo Multilateral del Protocolo de Montreal paró su producción aunque aún quedan algunas reservas. A día de hoy apenas se siguen produciendo.

Existe la sospecha de que EEUU quiso retrasar el tema hasta que DuPont tuvo el substitutivo (los HCFC), para hacer a una de sus principales empresas mucho más competitiva. Sea como fuere, aunque los HCFC siguen dañando la capa de ozono, lo hacen en menor medida. Por otra parte están los halones como el bromuro de metilo cuyo átomo de bromo es mucho más destructor que el cloro. Sin embargo no hay nada que pueda substituirlos y su uso y producción es menos intensa que con los CFCs.

De cualquier manera el Protocolo de Montreal sentó un antes y un después, en palabras de Mostafá K. Tolba (el entonces director del programa ambiental de la ONU) "el primer tratado verdaderamente global que brinda protección a todo ser humano" Según Carl Sagan "el Protocolo de Montreal es un triunfo y motivo de gloria para la humanidad".

No hay que olvidar pero, que aún existen substancias que dañan la capa y que el agujero aun no ha dado señales de cerrarse (más bien al contrario), es preciso investigar más, nos va el futuro en ello.

08 octubre 2007

¿Seguimos dañando la capa de ozono? (I)

Foto de la NASA bajo dominio público
Tendemos pensar que la capa de ozono es cosa del pasado, que ya está a salvo y que simplemente lo único que hay que hacer es esperar a que ella sola se arregle. Mucho me temo sin embargo que esto no es tan bonito.

Para ponernos en situación: Las neveras utilizaban ciertos gases para hacer su ciclo, el problema ese que dichos gases, concretamente amoniaco y dióxido de azufre, eran tóxicos. Se propusieron varias soluciones (incluso Einstein patentó una). Otra solución era buscar un gas que se comportase como se esperaba (condensándose, expandiéndose, etc. en los momentos adecuados del ciclo) y que ademas, no fuese tóxico, ni mal oliente, ni corrosivo, ni nada. Como un gas así no existía, se creó, se los llamó CFC (mucho más cómodo que CloroFluoroCarbonos) Las propiedades de este gas superaron las expectativas de sus propios creadores, era un gas prácticamente inerte, que se comportaba muy bien en los circuitos de refrigeración, ni siquiera se adherían a la piel.

Por estos motivos, se los empezó a usar en aerosoles, neveras y aires acondicionados masivamente. ¿Os suena el nombre "freón", de la empresa DuPont? Bien, la cuestión es que triunfaron y no se les veía problema ninguno. A principios de los 70 ya se fabricaba una tonelada de este gas.

Y sin embargo la principal ventaja de este gas se convirtió en su principal problema, aunque la humanidad aún no lo sabía. Resulta que al no reaccionar con nada el gas seguía su camino hasta llegar a la única barrera que se interpone entre nosotros y las violentas radiaciones ultravioletas la capa de ozono. Para que os hagáis una idea de lo delicada que es la capa de ozono, si esta capa estuviese a la presión a la que nosotros respiramos (1 atmósfera) tendría 3 milímetros de espesor.

Al llegar ahí la luz ultravioleta consigue romper el CFC liberando el cloro y el cloro SI es problemático, actúa como catalizador rompiendo las moléculas de Ozono. Por suerte al final el cloro acaba siendo devuelto a la superficie después de 2 años flotando entre moléculas de ozono, en este tiempo ha destruido unas 100.000 moléculas de ozono.

Si se empiezan a soltar toneladas de CFC cada año esta finísima capa, nuestra única protección lo nota rápidamente. Y aquí empiezan los problemas si hay más radiación ultravioleta nuestro sistema inmunitario disminuye de manera drástica, hay más cáncer de piel, mas cataratas. Ligeros aumentos de radiación UV acaban con el 25% del fitoplacton de la superficie del mar, el cual no tiene piel que le proteja, y que por otra parte es uno de los principales entes en convertir dióxido de carbono en oxígeno, y la base de la cadena alimentaria marina.

Nota: Me ha quedado un poco largo y lo he dividido en 2, mañana más.

03 octubre 2007

¡¡1r aniversario!!

Foto de imkejia bajo una licencia Creative Commons
Dia 27 de Septiembre 1031tensai cumplió su primer aniversario. Desde entonces ha habido 52.118 usuarios que se han interesado por alguna de las 143 entradas, y lo han visitado desde 843 ciudades de 83 países alrededor del mundo.

Gracias a mis amigos Mérida, Yago, Isa, Alejo, Mireia, Tofito, Jordi, Sonia, MiDas, Font, Gabri y los que estoy olvidando, por sus sugerencias, ideas e "inspiraciones" (algunas involuntarias, jajaja). Gracias a otros bloggers de ciencia que han pasado por aquí, a Lyd, omaled, Dan, Azuara, Shora (vuelvo a tener la sensación de que me olvido a gente). A los bloggers que el contenido les ha parecido suficientemente interesante como para enlazarlo en su blog, o para menear algún post. A aquellos que comentáis (saludos a pepe, que creo que tiene el récord).

A los que leéis 1031tensai. ¡¡Muchas gracias a todos!!