TERMODINAMICA UNIDAD 2CAMBIOS DE ENERGIA Y PROCESOS TERMODINAMICOS EN EL POPO INTRODUCCION Volcán proviene del latín Vulcano, referido al Dios del Fuego de la mitología romana, que a su vez deriva del Dios Hefestos de la mitología griega. También se puede utilizar la definición que dice que un volcán es aquel lugar donde la roca fundida o fragmentada por el calor y gases calientes emerge a través de una abertura desde las partes internas de la tierra a la superficie. Estos son . y que es considerada la tercera aglomeración urbana más poblada del mundo. El ascenso ocurre generalmente en episodios de actividad violenta denominados «erupciones». que contiene cerca de 20 millones de habitantes. Su altura sobre el nivel del mar es de 5. Es el segundo volcán más alto de México. en los límites territoriales de los estados de Morelos. Tiene una profundidad máxima de 505 m.452 m. Las dos principales cimas del Popo son el Pico Mayor y el Espinazo del Diablo. El cráter en la parte más ancha mide 612 m. sólo después del Citlaltépetl (Pico de Orizaba) con 5. es considerado uno de los más peligrosos del mundo. Puebla y Morelos.los únicos lugares donde podemos entrar en contacto con los materiales del interior de la corteza o del manto. Se localiza a unos 55 km al sureste de la Ciudad de México.610 metros y el más alto activo. duración y frecuencia. y en la más angosta 400 m. (17. Cráter: boca de erupción del volcán. las cuales pueden variar en intensidad. El Popocatépetl es un volcán activo localizado en el centro de México. Puebla y México. siendo desde conductos de corrientes de lava hasta explosiones extremadamente destructivas. Caldera: depresión causada por el hundimiento de la cámara magmática. Magma: mezcla multifase de sólidos. Partes de un volcan: Cono volcánico: formado por la misma presión del magma al ascender) tiene forma de cono y está formado por lavas y cenizas solidificadas. líquidos y gas producidos por la fusión entre la base de la corteza terrestre y la parte superior del manto. Además. Cráter parásito: segundas salidas de lava. y es el vértice donde limitan tres estados: México. DESARROLLO Es un volcán Popocatépetl es de forma cónica simétrica. ambos alrededor del cráter.887 pies). Cámara magmática: una bolsa que se encuentra en el interior de La Tierra formada por minerales y rocas en estado líquido por consecuencia de las altísimas temperaturas y presiones. ya que se encuentra a escasos kilómetros de la Zona Metropolitana del Valle de México. Géiseres: son pequeños volcanes de vapor de agua hirviendo.Lava: magma que asciende alcanzando la superficie. Mofetas: son fumarolas frías que desprenden dióxido de carbono. Fumarola: son emisiones de gases de las lavas en los cráteres. Solfataras: son emisiones de vapor de agua y ácido sulfhídrico. PROCESOS TERMODINAMICOS EN UN VOLCAN . Chimenea central: vía principal por la que el magma asciende. La lava que fluye desde su interior es altamente viscosa y se enfría y endurece antes de que pueda llegar lejos. al alcanzar el punto de saturación de equilibrio. También conocida como avalancha incandescente. que contienen azufre.Los volcanes están caracterizados por un perfil escarpado y erupciones periódicas y explosivas. La característica esencial de estos núcleos es que actúan como centros de depósitos de agua líquida. Partiendo de la primera ley de la termodinámica. sin embargo. La temperatura del aire puede cambiar agregándole o quitándole calor. cambiando la presión del aire (lo cual implica efectuar trabajo) o ambas cosas. no es suficiente el transporte de vapor convectivo para dicha formación. De esta forma. Cuando las erupciones de un volcán están acompañadas de gases calientes y cenizas se produce lo que se conoce como flujo piro clástico o nube ardiente. La fuente de magma de estas montañas está clasificada como ácida o alta en sílice. La composición de estas nubes contiene gases calientes y partículas que flotan en ellos. dacita y andesita. pero también por productos de combustión. para una parcela de aire húmedo que asciende bajo condiciones adiabáticas. oxido de carbono y metano entre otros. la mayoría de ellos están constituidos por sales marinas. las nubes transportan fragmentos de rocas que –gracias al rebote de los gases calientes en expansión– se depositan a lo largo de más de 100 km desde su punto de origen. Muchos estratovolcanes exceden los 2. hasta la formación de gotitas apreciables. con presencia de riolita. son los factores primordiales en la formación de nubosas.500 metros de altitud. la nube ardiente se desplaza pendiente abajo a velocidades cercanas a los 200 km/h. no hay que esperar se formen gotitas de agua sin la presencia de un núcleo de condensación y de que la humedad relativa en el medio alcance valor es por encima del 100%. La condensación del vapor de agua se produce en un cierto número de núcleos disponibles. El calor llega de . El calentamiento de la superficie terrestre y la humedad relativa de la misma y dela atmósfera. nivel denominado sobresaturación. Los sistemas abiertos pueden modelarse: . es decir. la masa dentro de los límites del sistema es siempre la misma. el cual establece que la energía no se puede crear ni destruir. Esta ley es la que relaciona el trabajo W. A ellos se les aplica la forma adiabática de la primera ley: La temperatura del aire sube (o baja) cuando aumenta (o disminuye) la presión. El resultado es un aumento de temperatura. El principio de conservación de la masa para un sistema general de flujo estable con entradas y salidas múltiples se expresa en forma de tasa como: Flujo estable Esta expresa que la sumatoria de las tasas de masa que entran es igual a la sumatoria de las tasas de masa que salen. En este tipo de procesos es importante el flujo másico. El resultado es una disminución de la temperatura del aire.la radiación solar. de la radiación terrestre de gran longitud de onda. de la condensación de la humedad o del contacto con el suelo caliente. Hay algunos procesos atmosféricos en los que la cantidad de calor agregado o sustraído es muy pequeña. tan pequeña como para que el proceso sea casi adiabático. El que un proceso se llame estable significa que la cantidad total de masa dentro del volumen de control no cambia con el tiempo. La atmósfera puede perder calor por radiación al espacio. Primera ley de la termodinámica: Esta ley es el conocido principio de conservación de la energía. solo transformar. Utilicen la Primera Ley de la Termodinámica para describir los sistemas termodinámicos de flujo estable y de flujo uniforme. por evaporación de la lluvia que cae por el aire seco. o por estar en contacto con superficies frías. 2. el medio de una ecuación. calor Q y la energía total E por Se expresa como: el cambio neto en la energía total del sistema durante un proceso es igual a la diferencia entre la energía total que entra y la energía total que sale del sistema durante el proceso. . las interacciones de energía en forma de calor (Q) y trabajo (W) entre el volumen de control y los alrededores permanecen constantes en el tiempo. es decir. ninguna propiedad termodinámica dentro del volumen de control cambia con el tiempo. Las propiedades del fluido en cada una de las entradas y salida permanecen constantes en el tiempo. las propiedades termodinámicas de las masas que entran y salen del volumen de control permanecen constantes en el tiempo. De esta forma si sale masa del volumen de control está en el mismo estado que se encuentra la masa dentro del volumen de control. Quedando la ecuación de energía y continuidad para flujo uniforme: Dado que los PUEFU no son indefinidos en el tiempo las ecuaciones no pueden ser expresadas por unidad de tiempo. y pueden ser diferentes entre cada salida y entrada. Para ello es posibles amplificar la ecuación .1..Proceso de estafo de flujo estable en donde se asume: durante el proceso el estado de volumen de control permanece constante.Proceso de flujo no permanente que se modelan como procesos de estado uniforme (PEUFU) en este tipo de proceso se asume: Durante el proceso el estado del volumen de control cambia uniformemente con el tiempo. Teniendo entonces las ecuaciones de energía y continuidad para el flujo estable de la siguiente manera: 2. mx/2009/07/primera-ley-de-latermodinamica. 2008.NUBES. Microsoft Corporation. ../inv_down.wordpress. http://bibliotecadeinvestigaciones.ve/static. Fuentes de consulta: termodinamica.mil..htmlwww..meteorologia.com/ciencias-de-la-tierra/los-volcanes/ Volcán..” Microsoft® Encarta® 2009 [DVD]...php?url.blogspot.cuando es posible ignorar los cambios de energía cinética y potencial para las masas fluyendo y para el volumen de control.