Transcript Los componentes gaseosos derivados de las emanaciones volcánicas que formaron la atmósfera primitiva La formación de la atmósfera es un proceso de.

Los componentes gaseosos derivados de las emanaciones
volcánicas que formaron la atmósfera primitiva
La formación de la atmósfera es un proceso de evolución que
tiene 4.500 millones de años
CO
2
Dióxido de
carbono
HCl
Cloruro de
hidrógeno
HO
2
Vapor de agua
H S
2
Sulfuro de
hidrógeno
N2
Nitrógeno
En su forma primitiva debió estar compuesta por una parte de las
emanaciones volcánicas, producto de la erupción del magma
¿Cómo se formaron los antiguos océanos?
HO
2
Vapor de agua
Nota: Recuerde que
la condensación es
el paso del estado
gaseoso al líquido
Al enfriarse
la atmósfera
Condensación
¿Cómo se empezó a producir el oxígeno?
CO Dióxido de carbono
2
Vida: organismos
fotosintéticos
Casi todo el oxígeno en la
actualidad se cree que
procede de la
combinación fotosintética
de dióxido de carbono y
agua
El dióxido de carbono CO
2
Junto a los gases nobles constituyen aproximadamente el 1% del aire
Argón, neón, helio, kriptón, xenón, radón
El dióxido de carbono se produce por combustión en presencia de
oxígeno, de cualquier tipo de compuesto que contenga carbono
He aquí una
parrilla que se
realiza con
carbón
El dióxido de carbono CO
2
O2
CO
C
2
Cuando una atmósfera contiene una alta concentración de CO
2
puede tener efectos nocivos y provocar asfixia, pero solamente
ocurre por falta de oxígeno
... sin embargo, puede ocurrir lo siguiente
El monóxido de carbono CO
O
CO
C
R.I.P.
Si el brasero no está bien encendido y si
hay poco oxígeno, la combustión del C no
es completa y se produce CO en vez de
CO2. El monóxido de carbono, CO, es un
gas incoloro, insípido y muy tóxico
Las capas de la atmósferas
En la atmósfera terrestre se pueden distinguir capas
que difieren en cuanto a composición, temperatura y
presión. Si consideramos la altura de la atmósfera con
respecto a la superficie de la tierra podemos
identificar las siguientes zonas ...
Las capas de la atmósferas
Zona
Altura (Km)
Troposfera 0 - 18
Estratosfera 18 - 50
Mesosfera 50 - 80
Ionosfera 80 - 630
Exosfera
Sobre 630
La troposfera
Es la capa inferior de la atmósfera, la más próxima a la superficie de la
Tierra y contiene el 90% de los gases atmosféricos. En ella la
temperatura disminuye con la altitud en razón de 5.5º C por cada 1000
metros de altura sobre el nivel del mar. Aquí se forman las nubes, las
corrientes verticales de aire y los fenómenos meteorológicos (lluvias,
truenos, relámpagos, vientos, etcétera). También ocurren los fenómenos
biológicos como dispersión de semillas, vuelos de pájaros, etcétera. Su
espesor varía con la latitud, siendo máximo en el ecuador y mínimo en los
polos
La Estratosfera
Se distinguen dos capas
De 18 a 30 kms., donde la temperatura
permanece constante entre los valores de
-50ºC y -40ºC
De 30 a 50 kms., en que la temperatura
aumenta hasta alrededor de 0º C.
La capa de ozono O3 (entre 18 y 25 kms.) sufre una variación cíclica de su densidad
(cada día y con las estaciones), ya que el ozono estratosférico sufre una serie de
reacciones químicas que continuamente lo producen y lo destruyen. Es la capa que tiene
más poder de absorción de los rayos ultravioletas solares, protegiendo a la superficie
terrestre de sus efectos
La mesosfera y la ionosfera
Exosfera
Límite superior
900 kms. De
altitud. Es la
antesala al
espacio
interplanetario
Región donde la temperatura disminuye
drásticamente con la altura. Es una capa de aire
poco denso y frío, en la que predominan gases
ligeros
A partir de los 80
kms. de altura
aumenta
gradualmente la
temperatura hasta
alcanzar valores de
cientos de grados
(1200º C). Las
radiaciones solares
y la “lluvia de
electrones” desde el
Sol, ionizan los
gases atmosféricos,
haciendo que los
átomos y moléculas
queden cargados
eléctricamente
Características y propiedades físicas del aire
Y tengo presión atmosférica (como les fue!!!, eh?)
Soy incoloro (el borde rojo que me ha
puesto el profe es para conversar con
ustedes)
Hola, yo soy el aire, y tengo
las siguientes propiedades
Soy transparente (ustedes no me pueden ver)
Ocupo un espacio y tengo peso
Soy una mezcla de gases
Soy inodoro (no me pueden oler, y si me
huelen es porque me confunden con otro tipo
de “gas”)
Soy buen aislante térmico y
eléctrico
¿Qué es la presión atmosférica?
Antes deberíamos responder ¿qué entendemos por presión?
Muchas personas confundimos presión con fuerza. Diríamos
que presión es “casi” una fuerza. Veamos la confusión:
Observe las siguientes figuras: una caja sobre la mesa, y un
zapato de mujer con taco de “aguja”.
Relación entre presión y fuerza
La caja y la mujer tienen un peso (que es una fuerza) que ejerce
verticalmente hacia abajo, como lo indica la figura esquemáticamente
mediante unas flechas (que alguna gente llama “vectores”)
Peso de la caja
Peso de la mujer
Relación entre presión y fuerza
Supongamos ahora que queremos medir el “efecto” que produce
cada una de estas fuerzas sobre un “pedacito” de superficie tanto de
la mesa como del suelo, indicado por sendos círculos rojos
Superficie de contacto
Peso de la caja
Peso de la mujer
Se define entonces como presión, al cociente entre la fuerza
ejercida y la superficie o área de contacto.
En términos matemáticos: Presión = Fuerza / Área
Relación entre presión y fuerza
Suponga que tanto la caja como la mujer pesan 55 kilogramo
peso. Intente poner su mano, como lo indica la figura bajo la caja
y bajo el taco del pie derecho de la mujer. ¿Dónde cree usted que
sentirá más presión?
En la mano que está bajo el taco de la mujer, puesto
que el área de contacto es más pequeña, ¿verdad?
Presión atmosférica
Podemos definir la presión atmosférica como el peso que ejerce
el aire sobre una superficie de contacto.
De otro modo, nuestro cuerpo tiene una superficie, y estamos
rodeados de aire que está en contacto con nosotros, entonces
el aire, la atmósfera ejerce una presión sobre nosotros. Pues
bien, este efecto es lo que se conoce como presión atmosférica
En términos más coloquiales, la presión atmosférica es la
fuerza que ejerce el peso de la atmósfera sobre las superficies
de los objetos sobre la tierra (incluido obviamente la superficie
de nuestro cuerpo). Ni más ni menos.
Si sabemos la fuerza que ejerce la atmósfera y sabemos la
superficie de nuestra mano, sabemos entonces la presión
que ejerce la atmósfera sobre nuestra mano.
Presión atmosférica
Puesto que la presión atmosférica depende del peso de la
atmósfera (del aire que tenemos sobre nuestras cabezas),
podemos concluir que la presión variará con la altura. Ya que a
mayor altitud disminuye la cantidad de aire por encima y por lo
tanto disminuye su peso.
¿Cuál de las dos personas
soporta menor presión?
5 kms
Nivel del mar
El barómetro
El barómetro, fue inventado por el italiano Evangelista
Torricelli, al cual mostramos aquí. El principio es
bastante básico, por simple transmisión de fuerza a
través de un fluido como el mercurio. Observe
atentamente la figura.
1608 - 1647
El peso del aire sobre el mercurio, hace
subir la columna de mercurio en el tubo
graduado. Hasta donde llegue el
equilibrio, es decir hasta que el nivel
superior de la columna no se mueva, se
mira la unidad de graduación, y esa
“marca” es la presión atmosférica (que
dependerá del sitio donde esté ubicado el
barómetro de mercurio). Ingenioso,
¿verdad?
Una medida de la presión
Área basal de
Masa de
= 0.07 m 2
= 0. 8 kilogramo
g = 9.8 m / seg 2 (aceleración de gravedad)
Peso = masa x g
Luego el peso de
2
es de 0.8 x 9.8 = 7.84 {Kg m / seg }
A la unidad kg m / seg 2 se le define como 1 Newton, y se abrevia por N
Luego la presión ejercida por el ladrillo sobre el área de contacto de la mesa es de
7.84 / 0.07 = 112 { N / m 2 }
A la unidad N / m 2 se le define como 1 Pascal, y se abrevia por Pa
Por lo tanto la presión del ladrillo rojo sobre la mesa es de 112 Pa
Una medida de la presión atmosférica
760 mm de Hg
Si ponemos el barómetro de Torricelli al nivel del mar, se observa
experimentalmente que la columna de mercurio (Hg) alcanza su nivel de
equilibrio en la altura de 760 milímetros (de Hg)
Entonces se dice que la presión atmosférica al nivel del mar es de
(equivale a) 760 mm de Hg.
Se define 760 mm de Hg por 1 atmósfera, y se abrevia por 1 atm.