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Usos de la energía calórica, Implicaciones tecnológicas, ambientales y sociales:

Son muchos los procesos industriales que tienen su fundamento en la energía calórica asociada a las reacciones químicas. Ello se debe a que cuando el contenido energético de los enlaces de las sustancias reaccionantes es mayor que el de los productos resultantes, las reacciones desprenden energía y ésta puede ser empleada para los más diversos usos.

Imaginémonos por un momento los apuros que pasaría el hombre de finales del siglo XX e inicios del siglo XXI si no se pudiese, a través de los motores de combustión interna que conocemos en la actualidad, hacer uso de la energía calórica asociada a las reacciones de combustión: no existirían los extraordinarios vehículos actuales de combustión interna, ni tampoco: las motos, lanchas, autobuses, camiones, aviones, motosierras, tractores, máquinas descosechadoras, máquinas para el riego agrícola, máquinas mezcladoras y excavadoras e innumerables artefactos más.

De no existir estas máquinas y de no ser posible el uso de la energía calórica asociada a las reacciones de combustión, tendríamos que trasladarnos de un sitio a otro por tierra a pie, en burro, a caballo, en bicicleta o en carros tirados por bestias; por mar, por medio de barcos de velas o de remos como los antiguos fenicios y, por aire, sería imposible viajar.

En el campo se tendrían que utilizar carros tirados por bueyes para arar la tierra, se tendrían que cortar los árboles a punta de hacha o de machete, cultivar sólo a orillas de los ríos con el riesgo de que una inundación arrase con las cosechas.

Usos de la energía calórica en La industria de construcción:

La industria de la construcción también se vería seriamente afectada ya que las excavaciones y las mezclas de concreto se tendrían que hacer a mano.

Hoy por hoy existen miles de máquinas de combustión intema que transforman la energía en trabajo y que facilitan todas éstas labores, haciéndole más fácil la vida al hombre moderno. Es por ello que la energía que se desprende en las reacciones químicas es de importancia capital en el mundo actual.

Las autopistas, vías agrícolas, marítimas, ferroviarias y aéreas e innumerable cantidad de fábricas están llenas de millones de estas máquinas que emplean los principios de la termoquímica; en ellas el oxígeno se combina con un combustible, generalmente la gasolina, produciendo dióxido de carbono, agua y energía.

El rendimiento que se obtiene con las máquinas de vapor es apenas de un 10 a un 20%; con los motores de combustión interna es de un 20 a uñ 25% con gasolina, y con los motores diesel de un 35 a un 40%.

Tiempo de admisión:

El cual ocurre cuando el pistón baja por el cilindro y una válvula se abre momentáneamente para permitir que penetre la mezcla de combustible y aire a la cámara de combustión.

Tiempo de compresión:

En el cual el pistón se mueve hacia arriba y comprime la mezcla combustible en la parte superior del cilindro (cámara de combustión).

Tiempo de ignición o de explosión:

El cual tiene lugar cuando una chispa eléctrica producida en la base de la bujía enciende la mezcla. El calor de la combustión hace que los productos gaseosos, dióxido de carbono y vapor de agua, se expandan rápidamente empujando el pistón de nuevo hacia abajo y moviendo el cigüeñal al que están conectados.

Tiempo de escape:

El cual ocurre cuando el pistón se mueve una vez más hacia arriba, empujando los gases de combustión fuera de la cámara a través de una válvula de escape que se encuentra en la cabeza del cilindro, y que se abre momentáneamente de manera tal que permite la salida de los gases quemados, por el tubo de escape. Estos cuatro tiempos completan el ciclo del motor, tan pronto como se completa uno comienza otro.

Pero a, pesar de lo maravilloso y útil de estas máquinas, no todo es ventaja. Las tecnologías de tipo energético de combustibles convencionales (gasolina, carbón, gas natural) siempre han estado ligadas a problemas de contaminación ambiental. Entre estos problemas se pueden citar el efecto invernadero, las lluvias ácidas, los cambios en los patrones climáticos a nivel del planeta, las enfermedades respiratorias y cardio- vasculres, el deterioro de la capa de ozono,… Anualmente se vierten más de 15 mil millones de toneladas de CO2 a la atmósfera por la quema de combustibles fósiles. Como consecuencia de la alta concentración de dióxido de carbono se está produciendo el calentamiento progresivo del planeta. Se estima que para el año 2 000 la cantidad de toneladas de contaminantes atmosféricos emitidos por fuentes móviles en Venezuela será, aproximadamente, la siguiente:

  • Monóxido de carbono: 7 696 473
  • Óxidos nitrosos y nítricos: 1 426 509
  • Óxidos de azufre: 103 908
  • Partículas: 114 034
  • Plomo: 29 780
  • Gases orgánicos: 1 138 911

Es necesaria la búsqueda de nuevos combustibles alternativos (alcohol, orimulsión, hidrógeno,…) que sean buenos suplidores de energía, pero que deterioren lo menos posible el ambiente. Actualmente algunos países utilizan estas fuentes en sus máquinas, con excelente rendimiento.

Ahora que conocemos los usos de la energía calórica asociada a las reacciones químicas, procederemos a estudiar otras implicaciones de los calores de reacción: https://www.dragiinfo.com/implicaciones-de-los-calores-de-reaccion-incendios/

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