{"id":24069,"date":"2024-12-11T10:11:18","date_gmt":"2024-12-11T09:11:18","guid":{"rendered":"http:\/\/www.emiliosilveravazquez.com\/blog\/?p=24069"},"modified":"2024-12-11T10:12:01","modified_gmt":"2024-12-11T09:12:01","slug":"%c2%bftodo-es-energia-fijemonos-en-la-tierra-ii-4","status":"publish","type":"post","link":"http:\/\/www.emiliosilveravazquez.com\/blog\/2024\/12\/11\/%c2%bftodo-es-energia-fijemonos-en-la-tierra-ii-4\/","title":{"rendered":"\u00bfTodo es energ\u00eda? Fij\u00e9monos en la Tierra II"},"content":{"rendered":"

\u00a0 \u00a0 \u00a0 \u00a0 \u00a0 \u00a0 \u00a0 \u00a0\"\"<\/p>\n

\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n
\u00bfTodo es energ\u00eda? Veamos: Potencia de fen\u00f3menos de corta duraci\u00f3n<\/strong><\/td>\n<\/tr>\n
Flujos de energ\u00eda<\/strong><\/td>\nDuraci\u00f3n<\/strong><\/td>\nPotencia<\/strong><\/td>\n<\/tr>\n
Terremoto de magnitud 8 en la E. Richter<\/td>\n30 s<\/td>\n1\u20196 PW<\/td>\n<\/tr>\n
Gran erupci\u00f3n volc\u00e1nica<\/td>\n10 h<\/td>\n100 TW<\/td>\n<\/tr>\n
Energ\u00eda cin\u00e9tica de una tormenta<\/td>\n20 min<\/td>\n100 GW<\/td>\n<\/tr>\n
Gran bombardeo de la 2\u00aa Guerra Mundial<\/td>\n1 h<\/td>\n20 GW<\/td>\n<\/tr>\n
Tornado medio en EE.UU.<\/td>\n3 min<\/td>\n1\u20197 GW<\/td>\n<\/tr>\n
Los cuatro motores del Boeing 747<\/td>\n10 h<\/td>\n60 MW<\/td>\n<\/tr>\n
La mayor m\u00e1quina de vapor de Watt<\/td>\n10 h<\/td>\n100 KW<\/td>\n<\/tr>\n
Carrera de 100 m<\/td>\n10 s<\/td>\n1\u20193 KW<\/td>\n<\/tr>\n
Lavadora dom\u00e9stica<\/td>\n20 min<\/td>\n500 W<\/td>\n<\/tr>\n
Audici\u00f3n de un CD<\/td>\n60 min<\/td>\n25 W<\/td>\n<\/tr>\n
Una vela<\/td>\n2 h<\/td>\n5 W<\/td>\n<\/tr>\n
El vuelo de un colibr\u00ed<\/td>\n3 min<\/td>\n0\u20197 W<\/td>\n<\/tr>\n<\/tbody>\n<\/table>\n

 <\/p>\n

\"EL<\/p>\n<\/div>\n

\n

El segundo principio de la termodin\u00e1mica se refiere a la inevitable realidad de que a lo largo de la cadena de transformaci\u00f3n de la energ\u00eda se va perdiendo la capacidad de realizar un trabajo \u00fatil. Hay una magnitud asociada con esta p\u00e9rdida de utilidad de la energ\u00eda que se llama\u00a0entrop\u00eda<\/a><\/a><\/em>; en cada transformaci\u00f3n la energ\u00eda se conserva, pero la\u00a0entrop\u00eda<\/a><\/a>\u00a0del sistema en su conjunto s\u00f3lo puede aumentar. No hay nada que podamos hacer contra esta disminuci\u00f3n de utilidad. Un barril de petr\u00f3leo es un almac\u00e9n de energ\u00eda muy \u00fatil y de baja\u00a0entrop\u00eda<\/a><\/a>\u00a0que se puede transformar en calor, electricidad, movimiento y luz. Las mol\u00e9culas calientes de aire emitidas por el tubo de escape de un motor o la luz que rodea una bombilla representan un estado de alta\u00a0entrop\u00eda<\/a><\/a>\u00a0en el que se producen irrecuperables p\u00e9rdidas de utilidad.<\/p>\n

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\"\"<\/a>\"\"<\/a>\"\"<\/a><\/p>\n

\"\"<\/p>\n

En un sistema cerrado, este proceso unidireccional de disipaci\u00f3n entr\u00f3pica tiene la inevitable consecuencia de una p\u00e9rdida de la complejidad y un aumento de la homogeneidad. Esto se puede ver si usted compara la multitud de mol\u00e9culas org\u00e1nicas que componen el petr\u00f3leo con la monoton\u00eda de unos pocos tipos de mol\u00e9culas sencillas que forman los gases del tubo de escape.<\/p>\n

 <\/p>\n

\u00a0 \u00a0 \u00a0 \u00a0 \u00a0 \u00a0 \u00a0 \u00a0 \u00a0 \u00a0 \u00a0 \u00a0 \u00a0 \u00a0 \u00a0 \u00a0 \u00a0 \u00a0 \u00a0 \u00a0 \u00a0 \u00a0 \u00a0 \u00a0 \u00a0 \u00a0 \u00a0 \"\"<\/p>\n

Por el contrario, todos los organismos vivos (desde las bacterias hasta las civilizaciones humanas) son sistemas abiertos, que est\u00e1n importando y exportando energ\u00eda constantemente; son capaces de mantenerse en estado de desequilibrio qu\u00edmico y termodin\u00e1mico, creciendo y evolucionando hasta una mayor heterogeneidad y complejidad. Desaf\u00edan temporalmente la tendencia entr\u00f3pica.<\/p>\n

No conviene utilizar unidades inadecuadas para medir esta gran variedad de procesos, porque casi siempre las cifras estar\u00edan seguidas o precedidas de muchos ceros. Tanto el julio como el vatio representan respectivamente cantidades muy peque\u00f1as de energ\u00eda y potencia. Aproximadamente 30 microgramos de carb\u00f3n o 2 segundos de metabolismo de un rat\u00f3n de campo equivalen a 1 julio. Un vatio es la potencia de una peque\u00f1a vela encendida o el vuelo r\u00e1pido de un colibr\u00ed.<\/p>\n

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\u00a0 \u00a0 \u00a0 \u00a0 \u00a0 \u00a0 \u00a0 \u00a0 \u00a0 \u00a0 \u00a0 \u00a0 \u00a0 \u00a0 \u00a0 \u00a0 \u00a0 \u00a0 \u00a0 \u00a0 \u00a0 \u00a0 \u00a0 \u00a0 \u00a0 \u00a0 \u00a0 \u00a0\"\"<\/p>\n

\u00a0 \u00a0 \u00a0 \u00a0 \u00a0 \u00a0 \u00a0 \"\"<\/p>\n

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Prefijo de unidades cient\u00edficas<\/strong><\/td>\n<\/tr>\n
Prefijo<\/strong><\/td>\nAbreviatura<\/strong><\/td>\nNotaci\u00f3n cient\u00edfica<\/strong><\/td>\n<\/tr>\n
Deca-<\/td>\nD<\/td>\n101<\/sup><\/td>\n<\/tr>\n
Hecto-<\/td>\nH<\/td>\n102<\/sup><\/td>\n<\/tr>\n
Kilo-<\/td>\nK<\/td>\n103<\/sup><\/td>\n<\/tr>\n
Mega-<\/td>\nM<\/td>\n106<\/sup><\/td>\n<\/tr>\n
Giga-<\/td>\nG<\/td>\n109<\/sup><\/td>\n<\/tr>\n
Tera-<\/td>\nT<\/td>\n1012<\/sup><\/td>\n<\/tr>\n
Peta-<\/td>\nP<\/td>\n1015<\/sup><\/td>\n<\/tr>\n
Exa-<\/td>\nE<\/td>\n1018<\/sup><\/td>\n<\/tr>\n
Deci-<\/td>\nd<\/td>\n10-1<\/sup><\/td>\n<\/tr>\n
Centi-<\/td>\nc<\/td>\n10-2<\/sup><\/td>\n<\/tr>\n
Mili-<\/td>\nm<\/td>\n10-3<\/sup><\/td>\n<\/tr>\n
Micro-<\/td>\n\u03bc<\/td>\n10-6<\/sup><\/td>\n<\/tr>\n
Nano-<\/td>\nn<\/td>\n10-9<\/sup><\/td>\n<\/tr>\n
Pico-<\/td>\np<\/td>\n10-12<\/sup><\/td>\n<\/tr>\n
Femto-<\/td>\nf<\/td>\n10-15<\/sup><\/td>\n<\/tr>\n
Atto-<\/td>\na<\/td>\n10-18<\/sup><\/td>\n<\/tr>\n<\/tbody>\n<\/table>\n

 <\/p>\n

Como los m\u00faltiplos son inevitables, se introduce una serie de prefijos para abreviar los m\u00faltiplos m\u00e1s \u00fatiles: un kilogramo de buen carb\u00f3n equivale a cerca de 30 millones de julios, 30 mega-julios (MJ) de energ\u00eda, y el consumo actual de combustibles f\u00f3siles en el mundo es aproximadamente diez billones de vatios, 10 tera-vatios (TW). Los mismos prefijos se a\u00f1aden a las unidades de energ\u00eda el\u00e9ctrica: el voltio (v) es una medida de la diferencial de potencial entre dos puntos de un conductor, y el amperio (A), que mide la intensidad de la potencia el\u00e9ctrica. La potencia de un sistema el\u00e9ctrico es el producto de la diferencia de potencial y la intensidad de la corriente, lo que significa que un vatio es igual a un voltio por un amperio.<\/p>\n

En la anterior tabla se relaciona una lista completa de los m\u00faltiplos y subm\u00faltiplos, algunos de los cuales se usan con mucha menos frecuencia cuando se trata de flujos de energ\u00edas cotidianos.<\/p>\n

Relaci\u00f3n energ\u00e9tica del Sol y la Tierra<\/strong><\/p>\n

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\"\"<\/p>\n

 <\/p>\n

Mientras\u00a0 en el n\u00facleo del Sol quede suficiente hidr\u00f3geno para mantener las reacciones termonucleares, la estrella que nos alumbra inundar\u00e1 la Tierra con radiaci\u00f3n solar, que suministra la energ\u00eda necesaria para mantener la mayor\u00eda de los procesos f\u00edsicos y qu\u00edmicos que se producen en nuestro planeta.<\/p>\n

Esta radiaci\u00f3n calienta la atm\u00f3sfera y el oc\u00e9ano, genera vientos y lluvias y sostiene el inexorable proceso de la denudaci\u00f3n. De todas las conversiones generadas de las energ\u00edas globales que se producen en la Tierra, las geotect\u00f3nicas (la lenta modificaci\u00f3n del fondo oce\u00e1nico y de los continentes, acompa\u00f1ada de terremotos y las espectaculares liberaciones energ\u00e9ticas de los volcanes), son las \u00fanicas que no proceden de la radiaci\u00f3n solar, sino de la gravedad y de la liberaci\u00f3n gradual del calor terrestre.<\/p>\n

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\"\"<\/a>>\"\"\"Fotosintesis<\/a><\/p>\n

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La luz solar tambi\u00e9n suministra la energ\u00eda necesaria para la fotos\u00edntesis, la m\u00e1s importante transformaci\u00f3n bioqu\u00edmica, creando nueva biomasa en bacterias, fitoplancton, plantas superiores y, sobre todo, en bosques y praderas. Esta s\u00edntesis es el fundamento de la cadena alimenticia necesaria para el metabolismo heter\u00f3trofo de animales y personas, a los cuales la nutrici\u00f3n les permite desarrollar actividades que van desde una simple carrera a trabajos m\u00e1s elaborados, como la ocupaci\u00f3n laboral y el ocio.<\/p>\n

As\u00ed de importante es la luz. Las sociedades humanas, desde los peque\u00f1os grupos de cazadores o pastores hasta las sociedades m\u00e1s complejas que dependen de los enormes flujos de combustibles f\u00f3siles y electricidad, han estado ineludiblemente ligadas al continuo flujo de energ\u00eda solar y a los almacenamientos energ\u00e9ticos procedentes de la misma.<\/p>\n

 <\/p>\n

\"\"\"el<\/a><\/p>\n

 <\/p>\n

El proceso de formaci\u00f3n de carb\u00f3n a partir de restos vegetales acumulados en zonas acu\u00e1ticas y sumergidos, de tal manera que estaban aislados de la atm\u00f3sfera, sufrieron una transformaci\u00f3n por efecto de las bacterias anaer\u00f3bicas, que aumentan la concentraci\u00f3n de carbono de los az\u00facares y desprenden gases, como metano y anh\u00eddrido carb\u00f3nico. As\u00ed se forma una masa gelatinosa de turba. Posteriormente, \u00e9sta se hunde y sobre ella se van depositando nuevas capas. Las m\u00e1s inferiores pueden sufrir transformaciones metam\u00f3rficas debido a la elevada presi\u00f3n y temperatura que soportan, convirti\u00e9ndose en grafito. Las condiciones biol\u00f3gicas, clim\u00e1ticas y estructurales m\u00e1s favorables para que tenga lugar esta serie de transformaciones se dieron durante el periodo carbon\u00edfero, que en Eurasia y Norteam\u00e9rica se encontraban situadas en posici\u00f3n tropical y cubiertas de grandes bosques pr\u00f3ximos al mar, que se inundaron debido a los movimientos verticales causados por la orogenia herc\u00ednica. Los yacimientos de carb\u00f3n de mayor antig\u00fcedad proceden del dev\u00f3nico y los m\u00e1s modernos del cuaternario inferior.<\/p>\n

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\"\"<\/a>\"\"<\/a><\/p>\n

\"\"<\/a><\/p>\n

 <\/p>\n

El proceso de formaci\u00f3n del petr\u00f3leo se origina a partir de acumulaciones de plancton marino que sufre transformaciones, semejantes a la carbonizaci\u00f3n, por bacterias anaer\u00f3bicas, y que dan lugar a una materia denominada\u00a0sapropel<\/em>\u00a0y posteriormente a la mezcla de hidrocarburos t\u00edpica del petr\u00f3leo. Esta transformaci\u00f3n de hidrocarburos suele tener lugar al mismo tiempo que el proceso de sedimentaci\u00f3n de arenas y arcillas que se transformar\u00e1n en areniscas y margas, y quedar\u00e1n impregnadas por el petr\u00f3leo, dando lugar a las rocas madre de \u00e9ste. Cuando \u00e9stas sufren presiones orog\u00e9nicas o simplemente quedan sometidas a una mayor presi\u00f3n al hundirse los sedimentos, el petr\u00f3leo migra hasta encontrarse con rocas impermeables que impiden su avance y se acumula en el subsuelo, generando los verdaderos yacimientos petrol\u00edferos.<\/p>\n

Los hidrocarburos gaseosos est\u00e1n acumulados en la parte superior de estos yacimientos de petr\u00f3leo (aceites de roca: del lat\u00ednpetram<\/em><\/strong>, \u201cpiedra\u201d yoleum<\/em><\/strong>, \u201caceite\u201d), que es un aceite mineral hidrocarbonato, oleaginoso, inflamable, de olor acre, densidad inferior a la del agua y cuyo color var\u00eda desde el negro al incoloro. Consta principalmente de hidrocarburos l\u00edquidos, en los que se encuentran disueltos hidrocarburos s\u00f3lidos (asfaltos y betunes) y gaseosos (metano, butano y acetileno); tambi\u00e9n contiene peque\u00f1as porciones de nitr\u00f3geno, azufre, ox\u00edgeno, colesterina, porfirinas, vanadio, n\u00edquel, cobalto y molibdeno. De todo esto, mediante procesos industriales de refinado, se obtienen los productos de todos conocidos como la gasolina, nafta, queroseno, gas\u00f3leo, etc.<\/p>\n

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\u00a0 \u00a0 \u00a0 \u00a0 \u00a0 \u00a0 \u00a0 \u00a0 \u00a0 \u00a0 \u00a0 \u00a0 \u00a0 \u00a0 \u00a0\"\"<\/p>\n

 <\/p>\n

Su combusti\u00f3n es una de las fuentes m\u00e1s importantes de contaminaci\u00f3n por los elevados porcentajes de azufre y otras materias que contiene. Sin embargo, por obtener esta fuente de contaminaci\u00f3n y \u201criqueza\u201d se crean conflictos que desembocan en las guerras que azotan nuestro mundo.<\/p>\n

Ahora, despu\u00e9s de esta breve explicaci\u00f3n, sabemos un poco m\u00e1s sobre esta materia prima que ha servido, y continuar\u00e1 a\u00fan alg\u00fan tiempo sirviendo de base a muchas generaciones pasadas y alguna menos futura: civilizaciones del combustible s\u00f3lido, con su profesi\u00f3n de servicios energ\u00e9ticos, transporte generalizado y exceso de informaci\u00f3n (no siempre deseable, ya que si elimin\u00e1ramos el 80% de las programaciones televisivas, el mundo ser\u00eda algo m\u00e1s culto y estar\u00eda menos embrutecido).<\/p>\n

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\u00a0 \u00a0 \u00a0 \u00a0 \u00a0 \u00a0 \u00a0 \u00a0 \u00a0 \u00a0 \u00a0 \u00a0 \u00a0 \u00a0 \u00a0 \u00a0 \u00a0 \u00a0 \u00a0 \u00a0 \u00a0\"Alien<\/p>\n

 <\/p>\n

Un observador extraterrestre no podr\u00eda encontrar nada extraordinario que le permitiera distinguir el Sol entre las millones de estrellas similares que existen en la nuestra y otras galaxias, y que a su vez representan una fracci\u00f3n de cientos de miles de millones de cuerpos radiantes que las forman. Como se ha dicho otras veces, nuestro Sol pertenece a una clase com\u00fan de estrella localizada aproximadamente en el centro de la secuencia principal* del esquema de clasificaci\u00f3n conocido como de Herzsprung-Russell<\/strong>, denominada\u00a0enana G2<\/em>, que posee un caracter\u00edstico color amarillo y una magnitud estelar poco importante (+4\u201983). As\u00ed que, despu\u00e9s de 4.500 millones de a\u00f1os, el Sol est\u00e1 a la mitad de su vida y va camino de transformarse de enana en gigante roja. Cuando esto ocurra, su luminosidad ser\u00e1 mil veces mayor que la actual, y su di\u00e1metro, enormemente expandido, alcanzar\u00e1 (probablemente) la Tierra. Durante alg\u00fan tiempo el planeta girar\u00e1 dentro de una \u00f3rbita en el interior de la ligera cubierta de la estrella, pero final e inevitablemente caer\u00e1 describiendo una espiral hasta ser engullida por el n\u00facleo de la gigante roja.<\/p>\n

Mucho antes de que el Sol se transforme en una gigante roja la vida en la Tierra desaparecer\u00e1. Seg\u00fan se contraiga el n\u00facleo solar, las reacciones termonucleares calentar\u00e1n su capa externa; el di\u00e1metro de la estrella se expandir\u00e1 unas diez mil veces y la radiaci\u00f3n de la subgigante roja evaporar\u00e1 los oc\u00e9anos y mares de la Tierra generando fort\u00edsimos vientos calientes en la convulsa atm\u00f3sfera del planeta.<\/p>\n

Sin embargo, mientras haya hidr\u00f3geno en el n\u00facleo de la estrella, los inexorables cambios de su luminosidad ser\u00e1n graduales y el Sol continuar\u00e1 suministrando la energ\u00eda necesaria, tanto para la vida en la Tierra como para la mayor\u00eda de las transformaciones f\u00edsicas que ocurren en ella.<\/p>\n

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\"\"<\/a>\"\"<\/a>\"\"<\/a><\/p>\n

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Las primeras explicaciones cient\u00edficas de la radiaci\u00f3n solar, c\u00e1lculo basado en la gravitaci\u00f3n de Hermann Helmholtz, conducen a una estimaci\u00f3n de la vida de la estrella de unos treinta millones de a\u00f1os. La famosa ecuaci\u00f3n de\u00a0Einstein<\/a><\/a>\u00a0relacionando la materia y la energ\u00eda abri\u00f3 el camino hacia un modelo m\u00e1s preciso que, por s\u00ed s\u00f3lo, tampoco nos ofrece una soluci\u00f3n completamente satisfactoria. Por otra parte, no parece probable que la transformaci\u00f3n total de materia solar, convirtiendo los n\u00facleos at\u00f3micos y los\u00a0electrones<\/a>\u00a0en radiaci\u00f3n (seg\u00fan teorizaba Sir Arthur Eddington), pueda producirse ni siquiera a temperaturas superiores a los diez mil millones de grados Kelvin (K). La idea hoy aceptada de que la producci\u00f3n de la energ\u00eda en el n\u00facleo del Sol obedece a reacciones nucleares fue propuesta a finales de los a\u00f1os treinta por Hans Bethe,<\/strong> Charles Critchfield y Carl Friedrich von Weizs\u00e4cker.<\/strong><\/p>\n

La fusi\u00f3n de hidr\u00f3geno en helio, en el ciclo\u00a0prot\u00f3n<\/a><\/a>–prot\u00f3n<\/a><\/a>, se inicia cuando la temperatura alcanza los trece millones de grados Kelvin. Justo por encima de los 16 millones Kelvin empieza a dominar el ciclo carbono-nitr\u00f3geno que genera C12<\/sup>. No podemos estar seguros, pero de acuerdo con los mejores modelos, el ciclo C-N genera solamente un 1\u20195% de la energ\u00eda total del Sol.<\/p>\n

 <\/p>\n

\"Resultado\"Resultado<\/p>\n

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Las reacciones en el n\u00facleo solar consumen entre 4\u20193 y 4\u20196 millones de toneladas de materia cada segundo, de manera que de 4.654.000 t de hidr\u00f3geno, 4.650.000 se transforman en helio, y las 4.000 toneladas que faltan son lanzadas al espacio en forma de radiaci\u00f3n termonuclear (luz y calor) de la que una peque\u00f1a parte nos llega a la Tierra para hacer posible la vida.<\/p>\n

De acuerdo a la relaci\u00f3n masa-energ\u00eda de\u00a0Einstein<\/a><\/a>, liberan 3\u201989\u00d71026<\/sup>\u00a0J de energ\u00eda nuclear. Este inmenso flujo de energ\u00eda es r\u00e1pidamente transformado en energ\u00eda t\u00e9rmica, que es transportado, isotr\u00f3picamente, hacia el exterior, primero por irradiaci\u00f3n aleatoria y luego m\u00e1s r\u00e1pidamente por convecci\u00f3n direccional.<\/p>\n

Suponiendo (como antes apuntaba) que la radiaci\u00f3n es is\u00f3tropa, la potencia de la luz visible que atraviesa cada metro cuadrado de la capa emisora de la fotosfera es aproximadamente de 64 MW. Como en el espacio no hay pr\u00e1cticamente atenuaci\u00f3n de la radiaci\u00f3n solar, cuando \u00e9sta alcanza la \u00f3rbita de la Tierra tiene una densidad de potencia igual al cociente entre la luminosidad total del Sol (3\u201989\u00d71026 W) y el \u00e1rea de una esfera de radio orbital (que, como promedio, es de unos 150 millones de kil\u00f3metros).<\/p>\n

 <\/p>\n

\"\"<\/a>\"\"\"Constante<\/a><\/p>\n

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Este flujo, tradicionalmente conocido como la constante solar, es la tasa m\u00e1xima de energ\u00eda que llega a la parte superior de la atm\u00f3sfera terrestre. A principios de los a\u00f1os setenta, la NASA utiliz\u00f3 para el dise\u00f1o de las naves espaciales un valor de la constante solar igual a 1.353 W\/m2<\/sup>. El flujo ha sido medido directamente en el espacio desde 1.979, cuando el sat\u00e9lite\u00a0Nimbus 7<\/em>\u00a0obtuvo un valor de 1.371 W\/m2<\/sup>. En el m\u00e1s reciente sat\u00e9lite de la\u00a0Solar<\/em>\u00a0Maximum<\/em>\u00a0Mission<\/em>\u00a0lanzado en 1.980 se obtuvo una media ponderada de 1.368\u20193 W\/m2<\/sup>.<\/p>\n

Las observaciones continuadas desde el espacio han revelado la existencia de una compleja regularidad de peque\u00f1as fluctuaciones de corta duraci\u00f3n que, debido a la interferencia de la atm\u00f3sfera, no hab\u00edan podido ser observadas anteriormente. Estas fluctuaciones de poca duraci\u00f3n (del orden de d\u00edas a semanas) y de hasta un 0\u20192 por ciento son debidas al paso de manchas oscuras y f\u00e1culas brillantes que arrastra el Sol en su rotaci\u00f3n; el ciclo medido es de 11 a\u00f1os, en el que la radiaci\u00f3n solar disminuye en un 0\u20191 por ciento entre el valor m\u00e1xima y el m\u00ednimo.<\/p>\n

La longitud de onda de la energ\u00eda electromagn\u00e9tica emitida por el Sol y que llega a la Tierra var\u00eda en m\u00e1s de diez \u00f3rdenes de magnitud. Va desde la longitud de onda m\u00e1s corta, que corresponde a los\u00a0rayos gamma<\/a><\/a>\u00a0y\u00a0rayos X<\/a><\/a>\u00a0de menos de 10-10<\/sup>\u00a0m, hasta la longitud de ondas de radio que superan el metro.<\/p>\n

 <\/p>\n

\"\"<\/a>\"\"<\/a>\"\"<\/a><\/p>\n

El aspecto del espectro de la radiaci\u00f3n solar es similar al de un cuerpo negro a 6.000\u00ba K. Ambos espectros son especialmente parecidos en el rango de la longitud de onda mayor que la del amarillo, pero para longitudes de onda menores, el espectro solar cae notablemente por debajo de la l\u00ednea de los 6.000\u00ba K. De acuerdo con la ley de desplazamiento de Wien, la emisi\u00f3n m\u00e1xima a esta temperatura es de 483 nm, cerca del final de la zona azul del espectro visible y pr\u00f3ximo al verde.<\/p>\n

El flujo de energ\u00eda se reparte desigualmente entre las tres grandes categor\u00edas espectrales: radiaci\u00f3n ultravioleta (UV), cuya longitud de onda va desde las m\u00e1s cortas hasta los 400 nm y contribuye con menos del 9 por ciento de la radiaci\u00f3n total; la luz visible, que va desde los 400 nm del violeta m\u00e1s lejano hasta los 700 nm del rojo m\u00e1s oscuro y representa un 39 por ciento; y la radiaci\u00f3n infrarroja (IR), que representa cerca del 52 por ciento.<\/p>\n

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\"\"<\/a>\"\"<\/a>\"Radiaci\u00f3n<\/p>\n<\/div>\n

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Es la radiaci\u00f3n solar que llega a la superficie de la Tierra en forma de rayos provenientes del Sol sin haber sufrido difusi\u00f3n, ni reflexi\u00f3n alguna. Esta radiaci\u00f3n llega a la superficie de la Tierra, sin cambios de direcci\u00f3n.<\/p>\n<\/blockquote>\n

La radiaci\u00f3n que llega a la superficie de la Tierra es muy diferente de la radiaci\u00f3n extraterrestre, tanto cualitativa como cuantitativamente. Las razones f\u00edsicas de esta diferencia son varias: que la \u00f3rbita de la Tierra es el\u00edptica, la propia forma del planeta, la inclinaci\u00f3n del eje de rotaci\u00f3n, la composici\u00f3n de la atm\u00f3sfera y la reflectividad (albedo) de las nubes y superficies terrestres. Consecuentemente, la radiaci\u00f3n solar que llega a la superficie de la Tierra presenta una compleja pauta espacial y temporal. La media anual global es ligeramente inferior a 170 W\/m2<\/sup>\u00a0en los oc\u00e9anos y de unos 180 W\/m2<\/sup>\u00a0en los continentes. La diferencia m\u00e1s importante del valor esperado, seg\u00fan la latitud de la zona, se encuentra en la disminuci\u00f3n que se presenta en los tr\u00f3picos y durante los monzones subtropicales, debido a la alta nubosidad. Grandes regiones de Brasil, Nigeria y el sur de China reciben menos insolaci\u00f3n que Nueva Inglaterra o las regiones de Europa occidental. Es a\u00fan m\u00e1s sorprendente que no haya diferencia entre el flujo m\u00e1ximo que se recibe al mediod\u00eda durante el verano en Yakarta, situada en el ecuador, y el que se recibe en ciudades sub\u00e1rticas como Edmonton en Canad\u00e1 o Yakutsk en Liberia. Quiz\u00e1s el mejor ejemplo sea el de Oahu, donde la casi siempre nublada cordillera Koolau, que intercepta las nubes y las lluvias arrastran los alisios, tiene una media anual de radiaci\u00f3n de 150 W\/m2<\/sup>, mientras que en Pearl Harbor, a 15 Km de distancia en la direcci\u00f3n del viento, la media es de 250 W\/m2<\/sup>.<\/p>\n

La radiaci\u00f3n solar media de 170 W\/m2<\/sup>\u00a0representa anualmente una energ\u00eda de 2\u20197\u00d71024<\/sup>\u00a0J, que equivale a 87 PW. Esta cantidad es casi 8.000 veces mayor que el consumo mundial de combustibles s\u00f3lidos y electricidad durante los primeros a\u00f1os noventa. S\u00f3lo una peque\u00f1a fracci\u00f3n de este inmenso flujo es absorbida por los pigmentos de las plantas para realizar la fotos\u00edntesis, y una parte algo mayor, pero tambi\u00e9n peque\u00f1a, se utiliza para calentar las plantas, los cuerpos de los animales y las personas, as\u00ed como sus refugios.<\/p>\n<\/div>\n

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\"La\"Qu\u00e9\"Ciencia<\/p>\n

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La energ\u00eda siempre sustent\u00f3 la vida en nuestro planeta desde hace muchos millones de a\u00f1os<\/strong><\/p>\n

La radiaci\u00f3n tambi\u00e9n sustenta la vida porque al calentar los oc\u00e9anos, las rocas y los suelos, impulsa funciones fundamentales en la biosfera, tales como el ciclo del agua, la formaci\u00f3n de los vientos, el mantenimiento de la temperatura adecuada para que funcionen los procesos metab\u00f3licos y la descomposici\u00f3n org\u00e1nica. Adem\u00e1s, es la causante de la erosi\u00f3n que transporta los nutrientes minerales para la producci\u00f3n primaria de materia org\u00e1nica.<\/p>\n

A la larga, para mantener el equilibrio t\u00e9rmico del planeta, la radiaci\u00f3n solar absorbida debe emitirse al espacio, pero la longitud de onda est\u00e1 dr\u00e1sticamente desplazada hacia el infrarrojo. A diferencia de la radiaci\u00f3n de longitud de onda corta emitida por el Sol, que est\u00e1 determinada por la temperatura de la fotosfera (5.800\u00ba K), la radiaci\u00f3n terrestre corresponde muy aproximadamente a las emisiones electromagn\u00e9ticas de un cuerpo negro a 300\u00ba K (27\u00aa C). El m\u00e1ximo de emisi\u00f3n de esa esfera caliente est\u00e1 en la zona del IR a 966 \u03bcm. Como el 99% de la radiaci\u00f3n solar llega en longitudes de onda menores de 4 \u03bcm y el espectro terrestre apenas alcanza los 3 \u03bcm, el solapamiento de frecuencias entre estos dos grandes flujos de energ\u00edas es m\u00ednimo.<\/p>\n

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\"\"<\/a>\"\"<\/a>\"\"<\/a>\"\"<\/a><\/p>\n

\u00a0 \u00a0 \u00a0 \u00a0 \u00a0 \u00a0 \u00a0 \u00a0 \u00a0 \u00a0 \u00a0 \u00a0Reacci\u00f3n\u00a0prot\u00f3n<\/a><\/a>–prot\u00f3n<\/a><\/a>\u00a0para formar helio 4 liberando energ\u00eda<\/strong><\/em><\/p>\n

Es verdaderamente maravilloso que hallamos podido llegar a comprender los procesos complejos que, mediante hilos invisibles de energ\u00eda, hacen posible que la vida en la Tierra est\u00e9 presente, que los procesos esenciales del planeta sean posibles gracias al Sol y que, escenarios maravillosos como una puesta de Sol o una Aurora Boreal, sean todos la consecuencia de que, la energ\u00eda, est\u00e1 presente en el Universo, en nuestro mundo, en nuestras vidas.<\/p>\n

Emilio Silvera V\u00e1zquez<\/em><\/strong><\/p>\n<\/div>\n

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\u00a0 \u00a0 \u00a0 \u00a0 \u00a0 \u00a0 \u00a0 \u00a0 \u00bfTodo es energ\u00eda? Veamos: Potencia de fen\u00f3menos de corta duraci\u00f3n Flujos de energ\u00eda Duraci\u00f3n Potencia Terremoto de magnitud 8 en la E. Richter 30 s 1\u20196 PW Gran erupci\u00f3n volc\u00e1nica 10 h 100 TW Energ\u00eda cin\u00e9tica de una tormenta 20 min 100 GW Gran bombardeo de la […]<\/p>\n","protected":false},"author":2,"featured_media":0,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_s2mail":"yes","footnotes":""},"categories":[100],"tags":[],"_links":{"self":[{"href":"http:\/\/www.emiliosilveravazquez.com\/blog\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/24069"}],"collection":[{"href":"http:\/\/www.emiliosilveravazquez.com\/blog\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"http:\/\/www.emiliosilveravazquez.com\/blog\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"http:\/\/www.emiliosilveravazquez.com\/blog\/wp-json\/wp\/v2\/users\/2"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"http:\/\/www.emiliosilveravazquez.com\/blog\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=24069"}],"version-history":[{"count":0,"href":"http:\/\/www.emiliosilveravazquez.com\/blog\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/24069\/revisions"}],"wp:attachment":[{"href":"http:\/\/www.emiliosilveravazquez.com\/blog\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=24069"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"http:\/\/www.emiliosilveravazquez.com\/blog\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=24069"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"http:\/\/www.emiliosilveravazquez.com\/blog\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=24069"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}