Monday, August 14, 2006

Måtëmátîçå ¥ Fí§îçå

l.MASAS Y VOLUMENES:


1) ¿Cuánta cantidad de agua puede almacenar un pozo?


El agua que consumimos se extrae de pozos a través de una bomba con caudal de 25 galones por minuto.
El agua se almanacena provicionalmente en un tanque de 3.8 m3.

Citas Bibliográficas:

Cegesti.org / REDUCCIÓN DE CONSUMO DE AGUA EN UNA TENERÍA / Consultada el 15/08/06:
http://www.cegesti.org/agace/documents/ejemplos/caso_2.pdf
Copasi.com.pe / Proyecto Río Chillon / Estrategias / 16/08/06:
http://www.cosapi.com.pe/Estrategias/chillon.htm
Gmp.com.pe / Perforación de pozos de agua / Consultada el 16/08/06:
http://www.gmp.com.pe/servicios_2.htm

2) ¿Cuánta cantidad de agua se consume por día en Piura y Castilla?


Se consume 417 L. por al día, lo cual es una dotación elevada respecto al promedio nacional que llega a 299 L. por persona día. Sin embargo la continuidad promedio del servicio llega a 10.8 horas/día, continuidad inferior al promedio nacional que llega a 15.3 h/día, y los mejores promedios alcanzan a 22 h/día.

Citas bibligráficas:

Sunass.gob.pe / Informe de Supervisión y Fiscalización a la EPS. Grau. S.A / Consultada el 16/08/06: http://www.sunass.gob.pe/doc/fiscalizacion/fica_grau031.pdf
Hud.gov / Agua Potable ¿Debería estar preocupado? / Consultada el 16/08/06:
http://www.hud.gov/offices/lead/helpyourself/SpWater.pdf

3) ¿Cuál es el promedio por día de consumo de agua en Piura?


La producción diaria de agua era de 1.229.000 metros cúbicos. De esta producción de agua, 70 por ciento proviene de aguas de superficie y el 30 por ciento de napas subterráneas. Si bien esta es la producción de agua, no hay estadísticas válidas de consumo de agua. Se estima que el sistema tiene pérdidas de al menos 20 por ciento, y quizás hasta 40 por ciento de la producción.

Citas bibliográficas:

Elcato.org / Titulo: Agua sucia: Las causas y los responsables del cólera en Perú / Consultada el 16/08/06:
http://www.elcato.org/node/1371


4) Determina el porcentaje de la Tasa de morbilidad y Mortalidad por consumo de agua contaminada.

El 80% de enfermedades infecciosas y parasitarias gastrointestinales y una tercera parte de las defunciones causadas por estas se deben al uso y consumo de aguas contaminadas o insalubres, también reconoce esta institución internacional que sólo un 41% de la población mundial consume agua tratada y desinfectada.

La falta de agua potable viene causando graves problemas de salud y una elevada tasa de mortalidad. Las condiciones de salud de las comunidades, no tienen facilidades de agua ni desagüe. Para ellos es necesario, usar aguas de ríos cercanos con un nivel aproximado de contaminación de 160 bacterias coliformefecales por cada 100 ml.
La tasa de mortalidad infantil, hasta los 5 años, es de 124 por 1000. Esto principalmente debido a enfermedades produciendo
una contaminación en niños produce el 12.4 % de tasa de mortabilidad.

Citas Bibliográficas:

Cofepris.gob.mx / Contaminación del agua y efectos en la salud / Consultada el 16/08/06:
http://www.cofepris.gob.mx/bv/libros/Cap02.pdf

Itdg.org.pe / Programa de Energía. Tecnología apropiada / Consultada el 16/08/06:
http://www.itdg.org.pe/Programas/energia/articulos/taplcdpybdmecadam.pdf

Conanm.gob.pe / Enfermedades de origen hídrico / Consultada el 16/08/06:
http://www.conam.gob.pe/documentos/Taller-Analisis_Ambiental/Enfermedades_de_Origen_Hidrico.pdf

Minsa.gob.pe / Ministerio de Salud del Perú. Estadísticas de Salud. “Principales causas morbilidad y mortalidad-Perú” / Consultada el 16/08/06:
http://www.minsa.gob.pe/estadisticas/nacionaldisa.asp


* ¿Cómo se expresa metros cúbicos en litros?


1 m3 = 1 000 litros

La consideración básica para convertir metros cúbicos, litros y kilogramos es la siguiente:
1.5 Tonelada = 1 m
3

Citas Bibliográficas:

Ine.gob.mx / Instituto Nacional de Ecología / Criterios de Unificación de Unidades de Almacenamiento de residuos peligrosos / Conversión Metros Cúbicos - toneladas / Consultada el 15/08/06:
http://www.ine.gob.mx/ueajei/publicaciones/libros/139/anexos.html


Proteccioncivil.org / Unidades y Tablas de Conversión y Equivalencia / Tabla de Equivalencia / Consultada el 15/08/06:
http://www.proteccioncivil.org/vademecum/vdm017.htm

* ¿Qué cantidad de cloro se debe emplear por metros cúbicos?

La cantidad de cloro que necesita ser agregada a un sistema de agua viene determinada por varios factores, a saber: demanda de cloro, tiempo de contacto, pH y temperatura del agua, volumen de agua y cantidad de cloro que se pierde con la aireación.


Cuanto más alto es el pH, más cloro es necesario para matar a las bacterias indeseadas en un sistema de agua. Cuando los valores de pH están dentro de una gama de 8 a 9, se deben agregar 0,4 PPM de cloro. Cuando los valores de pH están dentro de una gama de 9 a 10, se deben agregar 0,8 PPM de cloro.

20 ml. de cloro por metro cúbico aprox.
Citas Bibliográficas:
Lenntech.com / Biocidas. Agentes oxidantes. / Consultada el 16/08/06:
http://www.lenntech.com/espanol/biocidas.htm

doh.wa.gov / Preparación y Respuesta Emergencias de Salud./ Consultada el 16/08/06:
http://www.doh.wa.gov/phepr/handbook/spanish_html/purify_span.htm

cloro.info / Preguntas sobre cloro y agua / Consultada el 18/08/06:
http://www.cloro.info/index.asp?page=642

alimentacion-sana.com / El agua y yo. Alimentación sana / Consultada el 16/08/06:


* ¿Cómo se trabaja con las mezclas?

La mezcla es la unión de dos o más sustancias en proporciones variables que conservan sus propiedades; sus componentes pueden separarse por medios físicos, generalmente no hay absorción o desprendimiento de energía al hacerlo. Las mezclas son aquellas en las que sus componentes se encuentran distribuidos uniformemente.

En general:

Heterogénea y homogénea son los 2 tipos de mezclas.
La solubilidad se refiere a la cantidad de soluto que puede ser disuelto en un disolvente y es predecible.
Existen sustancias que son solubles entre sí en cualquier proporción y se llaman miscibles.
Citas Bibliográficas:
Redscolar.ilce.edu.mx / experimentos, Mezclas y soluciones / Consultada el 16/08/06:
http://redescolar.ilce.edu.mx/redescolar/act_permanentes/conciencia/experimentos/mezysolu.htm
Wikipedia.org / Mezcla / Consultada el 16/08/06:
Monografìas.com / separación y mezclas / Consultada el 16/08/06:
http://www.monografias.com/trabajos15/separacion-mezclas/separacion-mezclas.shtml
Pucpr.edu / Experimento Serparación de Mezclas / Consultada el 16/08/06:
http://www.pucpr.edu/titulov/componente_quimica/Experimento_Separacion_de_Mezclas.pdf

* ¿Cuál es la proporción que se emplea para realizar la mezcla de los elementos químicos para purificar el agua?

Los materiales indeseables, orgánicos e inorgánicos, se extraen por métodos de criba y sedimentación que eliminan los materiales suspendidos. Otro método es el tratamiento con ciertos compuestos, como el carbón activado, que eliminan los sabores y olores desagradables. También se puede purificar el agua por filtración, o por cloración o irradiación que matan los microorganismos infecciosos.
Citas Bibliográficas:
Monografias.com / Alejandro Carreiras / Consultada el 16/08/06:
http://www.monografias.com/trabajos6/puag/puag.shtml

bt.cdc.gov / Evite enfermarse con los ALIMENTOS / Consultada el 16/08/06:
Monografías.com / Purificación del agua / Consultada el 16/08/06:
http://www.monografias.com/trabajos12/agua/agua.shtml#purific

Matemática aplicada a la ingeniería hidráulica

5) ¿Qué es Hidráulica y qué importancia tiene en el tratamiento y almacenamiento del agua para el consumo humano?


La hidráulica es una rama de la física y la ingeniería que se relaciona con el estudio de la propiedades mecánicas de los fluidos.

La hidráulica es la ciencia que estudia la utilización de los líquidos, en especial del agua. Los problemas relacionados a estos estudios se dividen en dos categorías.

* Flujo a superficie libre
* Flujo a presión

La base de la Hidráulica "la Mecánica de Fluidos", puede resumirse en tres grandes capítulos, los mismo que en el almacenamiento del agua y del consumo humano, de la siguiente manera:

* Estática: Estudia el agua en reposo.
* Cinemática: Trata de las líneas de flujo y de las trayectorias respectivas.
* Dinámica: Se estudian las fuerzas que producen el movimiento del agua.





Citas Bibliográficas:

Geocities.com / Hidráulica en general / Consultada el 14/08/06:
http://www.geocities.com/gsilvam/hidro.htm

Monografías.com / Hidráulica / Consultada el 14/08/06:
http://www.monografias.com/trabajos10/hidra/hidra.shtml

Wikipedia, La Enciclopedia Libre / Hidráulica / Consultada el 14/08/06:
http://es.wikipedia.org/wiki/Hidráulica

Jimena.com / Hidráulica / Consultada el 14/08/06:

http://www.jimena.com/egipto/apartados/hidraulica.htm

6) ¿Cuáles son los principios físicos y matemáticos aplicados en la Hidráulica?


Su fundamento es el principio de Pascal, que establece que la presión aplicada en un punto de un fluido se transmite con la misma intensidad a cada punto del mismo. El filósofo y científico Blaise Pascal formuló en 1647 el principio que lleva su nombre, con aplicaciones muy importantes en hidráulica.

Principios de la Hidráulica

Imcomprensibilidad:

La cual determinada que los líquidos no se pueden comprimir.
Movimiento libre de las moléculas: los líquidos se adaptan a la superficie que los contiene.

Viscosidad:

Resistencia que oponen las moléculas de los líquidos a deslizarse unas sobre otras

Densidad:

Relación entre el peso y el volumen de un líquido). D=P/V La densidad patrón es la del agua que es 1, es decir un decímetro cúbico pesa un kilo.

Pascal que dice que la fuerza ejercida sobre un liquido se transmite en forma de presión sobre todo el volumen del líquido y en todas direcciones.

Citas Bibliográficas:

Fortunecity.es / Principios de la Hidráulica / Consultada el 15/08/06:
http://members.fortunecity.es/100pies/mecanica/hidraulicaprincipios.htm

Monografías.com / Estática de Fluidos / Consultada el 15/08/06:
http://www.monografias.com/trabajos5/estat/estat.shtml#peso

Hidráulica General. Becerril, E. / Geocities.com / HIDROMECANICA / Consultada el 15/08/06:
http://www.geocities.com/gsilvam/hidro.htm>

Monografías.com / Hidráulica / Consultada el 15/08/06:
http://www.monografias.com/trabajos10/hidra/hidra.shtml#teo

7) Mezclas y porcentajes

Definición de Mezcla:

La mezcla es la asociación física de sustancias, las cuales no pierden sus características si que halla una reacción química, tienen una composición variable, pueden separarse por medios físicos, tienen una temperatura variable durante el cambio de estado.

Mezclas comunes

Composición

Granito

Cuarzo, feldespato, y mica

Petróleo

Metano, etano, propano

Orina

Urea, agua

Alcohol medicinal

Alcohol y agua

Lejía

Agua, hipoclorito de sodio

Sangre

Agua, hemoglobina, glucosa

Coca Cola

Agua, CO2, cafeína

Vinagre

Agua, ácido acético

Gasolina

Hetpano, octano



Tipos de Mezclas:

En las mezclas se distinguen dos tipos de mezclas:

M. Homogéneas: Esta mezclas se caracterizan porque sus componentes no pueden distinguirse uno de otro, presentan las mismas propiedades en todas sus fases. Las mezclas homogéneas se pueden separar a través de cristalización, extracción, destilación y cromatografía.

Ejemplo: Cuando mezclas un refresco de sobre con agua, luego de moverlos bien, puedes ver donde está el agua y el refresco.


M. Heterogéneas: Tienen un aspecto no uniforme, Se caracteriza porque sus componentes se pueden observara simple vista o con ayuda de un microscopio.

Ejemplos: Aceite y agua, tierra y agua, tierra y harina, agua más fideos cabello de ángel, agua y mantequilla derretida.


Definición de Porcentaje:

Porcentaje es la forma de expresar una proporción o fracción como una fracción con denominador 100 es decir, como una cantidad de centésimas. Es decir, una expresión como "73%" es lo mismo que la fracción 73/100.

Citas Bibliográficas:

Uc.cl; ¿Qué es una mezcla?; Consultada el 15/08/06;
http://www.uc.cl/quimica/agua/act3.htm

Wikipedia; Mezcla; Consultada el 15/08/06;
http://es.wikipedia.org/wiki/Mezcla

Comenius; Porcentaje; Consultada el 15/08/06;
http://www.comenius.usach.cl/webmat2/conceptos/porcentaje.htm

Wikipedia; Porcentaje; Consultada el 15/08/06;
http://es.wikipedia.org/wiki/Porcentaje

8) ¿Qué porcentaje de personas en Piura y Castilla consumen aguas contaminadas?



9) Peso específico y presión de los líquidos.

* ¿Cuál es la densidad de los líquidos más importantes?

Tenemos que empezar diciendo que es densidad de lo líquidos:

La densidad de los líquidos: Su densidad, prácticamente, no varía con la presión y la temperatura; mientras que los gases son muy sensibles a las variaciones de estas magnitudes. Se debe tener en cuenta la temperatura ya que si la temperatura es mayor, la densidad del líquido se hace ligeramente menor.

Existen tres métodos para el cálculo de la densidad de los líquidos:

  • Picnómetro,
  • El de la probeta
  • El del principio de Arquímedes.

Cálculo de la densidad en los líquidos

En el laboratorio, escogeremos agua y la pondremos en un recipiente y, utilizando una probeta y la balanza electrónica, vamos a calcular las masas que tienen diferentes volúmenes de agua:

Masa de agua

Volumen de agua

m1

V1

m2

V2

m3

V3

Lo mismo que hemos hecho con el agua lo hacemos con aceite:

Masa de aceite

Volumen de aceite

m4

V4

m5

V5

m6

V6

A continuación, dividimos cada medida de la masa de agua por el volumen que ocupa y lo mismo hacemos con las medidas obtenidas con el aceite.

¿Qué observaremos?

Masa / Volumen

Masa / Volumen

m1/V1=dagua

m4/V4=daceite

m2 /V2=dagua

m5/V5=daceite

m3/V3=dagua

m6/V6=daceite

Vamos a ver que las medidas del agua son iguales, del mismo modo las medidas del aceite, pero al compararlas vemos que no son iguales.

Para concluir decimos que:

Densidad de un cuerpo = masa del cuerpo / Volumen que ocupa

La densidad de algunos líquidos más importantes:

Líquido

Densidad [kg/m³]

Aceite

920

Agua

1000

Agua de mar

1027

Alcohol

780

Gasolina

680

Sangre

1480 - 1600

Citas Bibliográficas:

Docencia.udea; Densidad de líquidos; Consultada el 14/08/06;

http://docencia.udea.edu.co/cen/tecnicaslabquimico/02practicas/practica03.htm

Wikipedia; Densidad; Consultada el 14/08/06;

http://es.wikipedia.org/wiki/Densidad

Guilliana Torres; Densidad de los líquidos; Consultada el 14/08/06;

http://centros5.pntic.mec.es/ies.victoria.kent/Rincon-C/pregunta/p-14.htm

Trabajo enviado por: 3ppp@correoweb.com; Densidad; Consultada el 14/08/06;
http://www.monografias.com/trabajos4/ladensidad/ladensidad.shtml

Personal.iddeo; Líquidos; Consultada 14/08/06;

http://personal.iddeo.es/romeroa/materia/mediciondensidad.htm



* ¿Cuál es el peso específico de los líquidos incluido el agua?


PESO ESPECÍFICO DE LÍQUIDOS
Líquido
Peso específico Kg/m3
Aceite de creosota
1.100
Aceite de linaza
940
Aceite de oliva
920
Aceite de ricino
970
Aceite mineral
930
Acetona
790
Ácido clorhídrico al 40 %
1.200
Ácido nítrico al 40%
1.250
Ácido sulfúrico al 50 %
1.400
Agua
1.000
Alcohol etílico
800
Andina
1.040
Bencina
700
Benzol
900
Cerveza
1.030
Gasolina
750
Leche
1.030
Petróleo
800
Sulfuro de carbono
1.290
Vino
1.000

Citas Bibliográficas:


Miliarium Aureum; Peso específico de líquidos; Consultada el 17/08/06;

http://www.miliarium.com/Paginas/Prontu/Tablas/NormasMV/Tabla%202-3.htm



* ¿Cuáles son los estados del agua?


El agua se encuentra en la naturaleza en tres estados:

Estado Sólido: Todas las moléculas se encuentran unidas mediante un enlacé de hidrógeno, que es un enlace intermolecular y forman una estructura parecida a un panal de abejas, esto explica porque el agua es menos densa en estado sólido que en estado líquido. La energía cinética de las moléculas está muy baja, por lo que están casi inmóviles.

Como se presenta en la Naturaleza: Se presenta en forma de nieve, hielo granizo etc. Formando nevados y glaciares de la cordillera.

Estado Líquido: Al tener mas temperatura su energía cinética es mayor a la de los sólidos por tal motivo el movimiento de las moléculas es mayor lo que hace que exista quiebres en los enlaces de hidrógeno, quedando algunas moléculas sueltas, y la mayoría unidas.

Como se presenta en la Naturaleza: Está formando los océanos, mares, lagos, lagunas, ríos y en forma dé lluvia, etc.

Estado Gaseoso: La energía cinética es tan grande que los enlaces de hidrógeno se rompen, lo que produce que las moléculas se liberen. Por está razón el vapor de agua es casi imperceptible a la vista de las personas.

Como se presenta en la Naturaleza: Está en la atmósfera como vapor del agua, en proporciones variables formando las nieblas v las nubes.

Citas Bibliográficas:

Wikipedia; Agua; Consultad el 15/08/06;

http://es.wikipedia.org/wiki/Agua

Rabin Chuquisengo; Estado Natural del Agua; Consultad el 15/08/06;

http://www.monografias.com/trabajos16/agua/agua.shtml#ESTADO

Vicent Martínez C.; Estados del agua; Consultad el 15/08/06;

http://natura.botanical-online.com/aiguacaracteristiques1castella.htm#NO

* ¿Qué es presión hidrostática?

El paso de los líquidos se manifiesta como una fuerza que actúa perpendicularmente sobre las paredes de los recipientes que los contienen y sobre los cuerpos sumergidos en ellos. Se llama presión hidrostática a la magnitud de esa fuerza calculada por unidad de superficie.

Si denominamos (p) al peso específico de un líquido, (h) a la profundidad desde la superficie libre y (A) al área de la superficie que soporta la presión total, el valor de la presión hidrostática (Ph) se puede representar mediante la siguiente ecuación:

Ph= ­­­­­ A

Formula de la presión hidróstatica de los líquidos:

p = g r h

p ... presión hidrostática del líquido
g ... aceleración gravitatoria
r ... densidad del líquido
h ... profundidad
Citas Bibliográficas:
Drscope; Propiedades de la MAteria; Consultada el 15/08/06;
http://www.drscope.com/privados/pac/anestesia/a2/tema5.html
Walter Fendt; Presión Hidrostática en Líquidos; Consultada el 15/08/06; 
http://www.walter-fendt.de/ph11s/hydrostpr_s.htm
* ¿Qué es densidad y como influye en la Hidráulica?
 

Definición de densidad:

Es una magnitud referida a la cantidad de masa contenida en un determinado volumen y puede

utilizarse en términos absolutos o relativos.

Unidades de densidad con mayor uso:

Unidad

x

Cantidad

Kilogramo

Metro cúbico (SI)

Gramo

Centímetro cúbico

Gramo

Galón

Gramo

Pie cúbico

Libra

Pie cúbico

Influencia de la densidad en la hidráulica:

La influencia de la densidad en la hidráulica se da cuando los líquidos se encuentran en un recipiente

y ejercer presión las paredes de estos, a más densidad más presión es ejercida a los recipientes.

Citas Bibliográficas:

Wikipedia; Densidad; Consultada el 17/08/06;

http://es.wikipedia.org/wiki/Densidad_(física)

Kosmos; Densidad; Consultada el 17/08/06;

http://www.kosmos.com.mx/Glosario__D_-_H.187.0.html


* ¿Qué es peso y presión?

Peso

Presión

Es la fuerza que ejerce la gravedad a una aceleración, el peso varía según la posición relativa del objeto o de su distancia con la tierra, normalmente la gravedad varia según la posición en la tierra, si nos encontramos en los polos la gravedad igual a 9,83 m/s² ; en el Ecuador la gravedad es igual a 9,79 m/s² y en latitud de 45° la gravedad es igual a 9.8 m/s².

Es la medida de la fuerza sobre unidad de superficie. Cuya formula es Presión =Fuerza/Área

 
 
Citas Bibliográficas:

Wikipedia; Peso; Consultada el 15/08/06;
http://es.wikipedia.org/wiki/Peso
 
Oemaga; Peso; Consultada el 15/08/06;
 
Waleska Aldana; Presión; Consultada el 17/08/06;
 
Wikipedia; Presión; Consultada el 17/08/06;

* ¿Cuál es la influencia de la presión y el peso del agua en su almacenamiento?
10) Termometría y dilatación: Escalas termométricas, dilatación de los líquidos
* ¿Cuáles son las temperaturas que se requieren para que el agua realice los cambios de estado?
Para que el agua cambie de estado se requieren las siguientes temperaturas:

Hielo a -10ºC

Hielo a 0ºC

 

Líquido a 0ºC

 

Líquido a 100ºC

Vapor de agua a 100ºC

Citas Bibliográficas:

Eureka; Temperaturas para cambio de estadio; Consultada el 17/08/06;http://www.apac-eureka.org/Recursos_externos/metodos_ciencia/Libro_Profesor/9%20Los%20cambios%20de%20estado.pdf


11) Estados del agua

* ¿Cómo son las fuerzas Intermoleculares en los estados físicos del agua?

Fuerzas Intermoleculares

Sólidos

Las fuerzas intermoleculares que predominan son las de atracción.

Líquidos

Las fuerzas intermoleculares de atracción y repulsión se encuentran igualadas.

Gases

Las fuerzas intermoleculares que predominan son las de expansión.


Citas Bibliográficas:
Fortune; Fuerzas Intermoleculares de los estados físicos del agua; Consultada el 17/08/06;
http://www.fortunecity.com/campus/dawson/196/estsolido.htm
http://www.fortunecity.com/campus/dawson/196/estliquido.htm
http://www.fortunecity.com/campus/dawson/196/estgaseoso.htm


12) Calorimetría: Calor, conceptos calorimétricos

* ¿Un trozo de hielo cuánto calor debe ganar para pasar al estado líquido, gaseoso?
Todos sabemos que para que el agua pase de estado sólido al líquido solo necesita ganar un grado ya que
cuando el agua se encuentre en 1ºC ya no será hielo, por otro lado para que un troz de hielo pase a estado
gaseoso necesita ganar 100ºC.
Citas 
13) Temperatura del agua en Piura


* ¿A cuántos grados debe hervir el agua para eliminarle microorganismos?*


Una ves alcanzada la temperatura de ebullición, El agua es el método más
seguro de desinfección del agua.
Mata a todos los microorganismos presentes en el agua.


Citas Bibliográficas:
Sodis; Hervir el agua; Consultada el 17/08/06;
http://www.sodis.ch/Files_e-conference/SODIS_1-ConferenciaSODIS_documento_referencia.doc