Impacto medioambiental, económico y social

INDICE

Introducción

Objetivo

Historia

Impacto medioambiental, económico y social

Diagrama de diseño

Cronograma

Costos

Secuencia de elaboración

Fundamento Físico

Fundamento matemático

Fundamento estadístico

Conclusión

Bibliografía

Anexo 1

Anexo 2

INTRODUCCIÓN

¿Es posible conservar el medio ambiente teniendo los mismos hábitos? ¿Qué mejoras se podrían presentar en una regadera?

A través de los años, los seres humanos hemos demostrado continuamente la dificultad que tenemos en cuanto al cambio de hábitos. En psicología el hábito es cualquier comportamiento repetido regularmente, que requiere de un pequeño o ningún raciocinio y es aprendido, más que innato. Por lo tanto, sabemos que es muy complicado inculcar nuevos comportamientos en las personas aunque conlleve una mejora ambiental, así que es necesario crear un aparato básico con el fin de que no requiera tantos cambios en las actividades cotidianas.

El prototipo que se elaboró pretende mejorar la calidad de vida de las personas, a través de la facilidad de su uso. Es necesario dejar aparte el concepto de prototipo y pasar al de innovación, ya que utilizamos un nuevo método para crear un aparato funcional.

El tema que se abarca con éste aparato es el de dilatación. Llamamos dilatación al cambio de dimensiones que experimentan los sólidos, líquidos y gases cuando se varía la temperatura, permaneciendo la presión constante. La mayoría de los sistemas aumentan sus dimensiones cuando se aumenta la temperatura. Al calentar un cuerpo, las moléculas se mueven más rápido, chocan fuertemente y se separan entre ellas.

Nuestro proyecto consiste en la aplicación de la dilatación con ayuda de un termostato mecánico, el cual es un aparato que es una válvula metálica con un resorte que al calentarse con el refrigerante se abre dejando pasar flujo de este líquido. Solo que en nuestro caso lo colocamos en una toma de termostato conectada a un boiler semiautomático con el fin de que el agua que aún no se calienta lo suficiente salga hasta el boiler de nuevo y continúe circulando, cuando el agua se caliente el termostato se abrirá y la dejara pasar hacia una regadera ahorradora.

OBJETIVO

Innovar un producto de uso diario y fundamental hoy en día, como lo es una regadera, dándole cualidades sensoras para determinar la temperatura del agua y poder utilizarla a nuestro favor.

HISTORIA

Termodinámica

Calorimetría (de Black a Joule)

Los trabajos experimentales recibieron un gran impulso. En 1765, el profesor y químico escocés Joseph Black realiza un gran número de ensayos calorimétricos, distinguiendo claramente calor (cantidad de energía) de temperatura (nivel térmico), e introduciendo los conceptos de calor específico y calor latente de cambio de estado.

Uno de estos experimentos consistía en echar un bloque de hierro caliente en un baño de hielo y agua y observar que la temperatura no variaba. Desgraciadamente, sus experimentos eran a presión constante cuando se trataba de líquidos, y a volumen constante cuando eran gases, por lo que ocurría que el trabajo intercambiado por el sistema con el exterior era siempre despreciable, dando origen a la creencia errónea de que el calor se conservaba en los procesos térmicos, lo que se reflejó en la famosa teoría del calórico.

La idea del calórico estaba en consonancia con una era (siglo XVIII) de gestación científica en la que predominaban las teorías de los fluidos sutiles: el calórico, el flogisto, la electricidad,... Los postulados de esta teoría reflejaban aquellos experimentos deficientes: 1) el calórico es un fluido elástico cuyas partículas se repelen, por lo que los cuerpos se dilatan al recibir calor; 2) la atracción del calórico por la materia depende de cada sustancia y de su estado térmico, como lo muestra la variación de la capacidad calorífica; 3) el calórico se conserva en cualquier transformación, como demuestra la calorimetría; 4) el calórico puede ser "sensible", o combinarse con la materia, como ocurre en los cambios de fase; 5) el calórico pesa, como explica el aumento de peso de ciertos metales al ser calcinados en presencia del aire (posteriormente se eliminó este último postulado).

Aunque ya en 1774 Lomonosov rechazaba la teoría del calórico y atribuía el calor al movimiento microscópico molecular, no fue hasta 1842, con los concluyentes experimentos de Mayer y Joule, cuando se desechó este modelo. En 1798, B. Thompson (conde Rumford) combatió la teoría del calórico arguyendo que se podía generar continuamente calor por fricción, en contra del tercer postulado de dicha teoría. Hoy día suele utilizarse esta teoría del calórico, que llegó a servir a Carnot para descubrir el Segundo Principio de la Apéndice Termodinámica, el ejemplo mis notorio del tortuoso camino que a veces puede seguir el científico en perfeccionamiento. En realidad, la palabra "calórico" es debida a Lavoisier, a quien debemos gran parte de la nomenclatura fisicoquímica. Entre otros grandes aportes científicos suyos, asoció la respiración animal al proceso de oxidación del carbono, dio nombre al oxígeno, atribuyó un origen químico a la energía animal, y en su obra "Reflexiones sur le flogistique" (1777) desterró la idea del flogisto, ese fluido interior de las sustancias combustibles, que había sido propuesta por Stahl en 1697.

Por otro lado, y aunque ya Boyle la había usado provechosamente en sus trabajos sobre gases ideales, en 1808 resurge la teoría atómica de la materia, enunciando Dalton sus tres famosas leyes: 1) la masa se conserva en las reacciones químicas, 2) las proporciones en que se combinan las sustancias son definidas, 3) si dos sustancias se combinan en varias proporciones, existe entre ellas una relación sencilla de multiplicidad.

Termostato

El termostato fue inventado por el francés Andrew Ure en el año de 1830, esto fue resultado de la problemática de mantener calientes las calderas de vapor.

Regadera de baño

El término regadera se registró por primera vez en 1692. Antes de esa fecha se la conocía como "cacharro de regar". En 1885, las regaderas "Haws" fueron patentadas por John Haw, quien sustituyó el asa montada en la parte superior por una redonda en la parte posterior.

IMPACTO MEDIOAMBIENTAL

Utilizamos de 15 a 25 litros de agua por minuto cuando nos bañamos. En muchos hogares mexicanos, al girar la llave de la regadera, el agua tarda en calentarse 1 minuto aproximadamente. Por lo que desperdiciamos 25 litros cada vez que nos bañamos, por semana sería 175 litros de agua, al mes serían 700 litros y al año estaríamos gastando 9,125 litros de agua suponiendo que solo la gastáramos durante un minuto. La población mexicana desperdicia 11, 02,300 millones de litros de agua al año. Ahora es necesario agregar el hecho de que de toda el agua existente en nuestro planeta, solo el 0.04% es para consumo.

Nuestro principal objetivo en este proyecto es conservar el elemento más valioso que tenemos en la tierra: el agua ya que sin ella ningún ser vivo podría subsistir, y nos encontramos en una crisis ya que posiblemente no le quede mucho tiempo de existencia. Nuestra “regadera inteligente” ayuda a que al menos, el agua no salga hasta que se caliente y además, contamos con una regadera ahorradora la cual tiene los poros más pequeños para que salga una menor cantidad de nuestro valioso líquido.

IMPACTO ECÓNOMICO

Anteriormente se mencionó que existe una carencia de agua, por lo que claramente, su valor por litro ha aumentado. Así que, el valor de 700 litros de agua desperdiciados al mes no parecen muchos, y sobre todo si ese exceso sólo nos costará 1.58 pesos más al mes es insignificante. Pero parece extremadamente tonto que en 10 años gastemos 189 pesos por ese minuto extra y sin contar el resto de miles de litros de agua que tiramos, los cuales sumarían una cuenta sumamente grande.

Otros de nuestros objetivos es que contribuir un poco a la mejora de la economía de la población, aunque no sea mucha la diferencia. Un pequeño gesto hace la diferencia y es lo que tratamos de demostrar.

IMPACTO SOCIAL

Nuestro proyecto también tendrá un impacto social ya que fomentará la cultura para el cuidado del agua y dará un buen ejemplo para que se creen aparatos ahorradores muy accesibles a la población, sobre todo de escasos recursos.

DIAGRAMA DEL PROTOTIPO

CRONOGRAMA

Etapa 1

FECHA

ACTIVIDAD

17 de Febrero de 2014

Este día se nos asignó al alzar el tema que cada uno de los equipos tenía que llevar acabo, en cuanto a nuestro caso fue dilatación y el prototipo, una regadera ahorradora.

24 de Febrero de 2014

Para poder organizar las ideas que teníamos en mente, nos reunimos en un lugar para realizar una lluvia de ideas y hacer la lista de los materiales necesarios.

28 de Febrero de 2014

Como parte del proyecto, los materiales deben ser reciclados (50%) es por eso que cada una de las integrantes, busco algún material que pudiera servir en nuestras casas y nos reunimos para elegir el material.

4 de Marzo de 2014

Comenzamos con la creación del prototipo y a conseguir los materiales faltantes

14 de Marzo de 2014

Se entregó

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