Joule y la Energía

Combustibles Que Se Extraen de la Tierra: carbón, petroleo, uranio

MATERIALES COMBUSTIBLES NATURALES: CARBÓN, PETRÓLEO Y URANIO

Aún antes que la civilización organizara el mundo del hombre, éste, en algunas partes de la Tierra, había hecho sus primeras tentativas de usar no sólo el suelo, sino también las sustancias enterradas profundamente en él. En el transcurso de su larga carrera como fabricante de utensilios, aprendió que ciertas clases de piedras se moldean más fácilmente y dan un filo más cortante que otras. Así, durante el período neolítico, hizo tal uso del pedernal, que éste comenzó a escasear en las capas superficiales de la tierra, y el hombre se vio obligado, entonces, a cavar minas, no muy profundas, para abastecerse de esta piedra.

Cuando hablamos de la Edad del Bronce y de la Edad del Hierro, imaginamos al hombre ya como minero experimentado. Las minas de cobre y las de estaño y hierro se encuentran raramente cerca de la superficie; estos minerales deben ser extraídos de las entrañas de la Tierra.

No es posible decir exactamente cuándo los hombres comenzaron a extraer carbón. A fines del siglo XVIII, Marco Polo trajo noticias de que los chinos conocían una «piedra que se enciende», pero por entonces, el carbón era usado ya, probablemente, en unos pocos lugares de Europa.

En aquella época, la mayor parte de Europa tenía todavía grandes bosques y había pocas ciudades muy pobladas. La mayoría de la gente podía obtener tanta leña como necesitara, de una manera simple y a bajo costo. De modo que el carbón, al principio, fue empleado para unas pocas tareas, por ejemplo, en la forja del hierro. Las pequeñas cantidades que se necesitaban para estos fines se obtenían fácilmente haciendo un corte en la ladera de una elevación y abriendo un túnel por ese lado.

Desde fines de la Edad Media, en adelante, con el crecimiento de las poblaciones, y a medida que los bosques eran talados y que nuevas industrias aparecían, el carbón se convirtió en un elemento importante. Por primera vez, las casas se construían con ventanas de vidrios y los ingredientes para la fabricación de éstos tenían que llegar a altas temperaturas. Se comenzaba a usar cañones y los largos tubos de hierro eran mejor forjados al calor intenso de un horno de carbón.

A principios del siglo XIX, se hallaron aún más usos para el carbón. Las fábricas que comenzaban a surgir en Gran Bretaña usaban la fuerza del vapor; así, más y más hierro fue fundido para hacer maquinarias y, por primera vez, las calles comenzaron a ser iluminadas con gas de carbón.

Con el tiempo, no fue suficiente el mineral que se extraía simplemente por cortes en las laderas de las montañas; de manera que se comenzaron a cavar minas cada vez más profundas con el objeto de hallar estratos, y así surgió un nuevo problema: el de drenar el agua de las capas interiores y el de mantener ventilados los lugares de trabajo en las minas.

Nuestra lámina muestra un corte longitudinal de una mina moderna, con elevadores, columnas de ventilación, sistemas de transporte y poderosas bombas para drenaje. Abajo, hay tres láminas que muestran aspectos del trabajo subterráneo y arriba vemos algunas de las muchas formas en que el carbón ayuda a la comodidad de la vida moderna. Las posibilidades de su uso son enormes. Cuando utilizamos una cocina de gas y cuando encendemos un aparato de televisión, estamos usando gas y electricidad producidos, probablemente, por el carbón.

corte de una mina de carbon

El carbón varía desde el lignito, el más blando y más recientemente formado (hace alrededor de 50 ó 60 millones de años), hasta la antracita, el más duro y más viejo (formado quizás hace 300 millones de años).

Los estratos carboníferos varían en espesor desde unos pocos centímetros, como en la mayoría de las minas de Gran Bretaña, hasta varios metros, como en muchas minas de América y de la Unión Soviética. Se estima que un poco menos de la mitad de las reservas mundiales de carbón están en Estados Unidos.

Ampliar Información sobre el Carbón

COMBUSTIBLE LÍQUIDO: Al igual que el carbón, el petróleo o aceite mineral se formó hace muchos millones de años. Durante los grandes levantamientos sufridos por la corteza terrestre, densas capas de restos marinos y de vegetales en descomposición, que descansaban en el lecho oceánico, fueron elevados hasta la superficie de las aguas y luego enterrados por nuevos movimientos sísmicos. Por la elevada presión de muchas formaciones sedimentarias acumuladas encima de los restos, éstos se convirtieron poco a poco en petróleo.

petroleo en el mundo

En algunas partes de la Tierra, los hombres parecen haber conocido el petróleo desde tempranas épocas. Ciertamente, el asfalto, una sustancia similar al petróleo, fue conocido en la antigua Mesopotamia. Herodoto cuenta que el asfalto fue utilizado para levantar las grandes murallas de Babilonia, y sabemos, también, que los romanos lo han usado alguna vez. Marco Polo relata que el petróleo se usaba para la iluminación en la parte sur de Rusia alrededor del año 1300, y que el comercio de este producto llegaba hasta Bagdad. Se cree también que los incas del Perú y los aztecas de México lo usaban, aunque limitadamente, mucho antes de que el hombre blanco llegara a América.

Sea mucha o poca la verdad que encierran estos relatos, lo cierto es que el petróleo, hasta hace pocos años, se usó únicamente allí donde salía solo a la superficie y se lo consideró un combustible común, de la categoría de los aceites vegetales y de la grasa animal.

En 1859 el estadounidense Drake inició, con sus perforaciones en Titusville (Pensilvania), la era comercial del petróleo. Entonces el hecho se consideró menos importante de lo que hoy parece, pues en 1859 el petróleo era simplemente un combustible; su única ventaja considerable sobre otros aceites era su alta tensión superficial, lo que hace que una mecha se impregne más fácilmente; por esto se logró fabricar mejores lámparas de aceite con mechas regulables.

El petróleo fue realmente valorado cuando se inventó la máquina de combustión interna, a fines del siglo XIX. A principios de nuestro siglo, los automóviles y motocicletas se volvieron elementos comunes de los caminos; en el término de unos pocos años, los primeros grandes barcos que funcionaban con petróleo cruzaban los mares y, a fines de la Primera Guerra Mundial, los aviones dejaron de ser una novedad.

Hoy, los caminos de todas las grandes ciudades del mundo están cruzados por vehículos motorizados; enormes aviones supersónicos consumen unos 70.000 litros de combustible en un vuelo regular, a lo largo de las rutas aéreas del mundo, y miles de fábricas queman en sus hornos petróleo en lugar de carbón.

corte terreno capas de petroleo

La lámina se muestra  cómo el petróleo está contenido bajo muchos estratos sedimentarios;grandes pozos que hoy existen en zonas desérticas.

El petróleo no sólo ha revolucionado el transporte, sino que ha hecho posible el uso de más maquinarias en la agricultura. Ha dado también lugar a industrias totalmente nuevas, que utilizan sus subproductos, como la de la goma sintética y una amplia línea de materiales plásticos.

Las principales zonas petroleras, en el presente, están en Estados Unidos, el Cercano Oriente, Venezuela, Unión Soviética, Kuwait, cerca de la costa norte del golfo Pérsico, e Irak. Juntas alcanzan los siete octavos de la producción total del mundo.

Los geólogos e ingenieros de minas están constantemente a la búsqueda de nuevas fuentes de abastecimiento y la producción, en varias partes del mundo, puede por esto cambiar drásticamente en unos pocos años.

MATERIAL COMO COMBUSTIBLE ATÓMICO:  Ciertos metales sólo adquirieron importancia cuando los hombres de ciencia estuvieron en los umbrales de la era atómica. Uno de los más importantes, el uranio, fue descubierto ya en 1789, el año de la Revolución Francesa, pero ese descubrimiento, al principio, atrajo muy poca atención. Más de un siglo después, cuando Rontgen ya había descubierto los rayos X, un francés, llamado Becquerel, notó que las sales de uranio, y también las de torio, emiten rayos que producen precisamente los mismos efectos que los primeros en una placa fotográfica bien protegida. De hecho, descubrió que estos metales son radiactivos. Hoy, un isótopo del uranio llamado uranio 235, tiene gran demanda para las plantas de energía atómica y también, desgraciadamente, para producir armas atómicas.

El uranio se extrae principalmente de un mineral llamado pechblenda, que se encuentra de preferencia en rocas graníticas o cerca de ellas. Antes de 1939 cualquiera que quisiese molestarse podía enterarse de cuánto uranio se producía y dónde se extraía; pero actualmente muchos países guardan celosamente el secreto de sus fuentes de uranio.

Sólo podemos decir con certeza que el uranio se extrae, entre otras regiones, en Checoslovaquia, en el Congo, y cerca del Gran Lago del Oso, en Canadá. También se extrae, junto con oro, en ciertas partes de Sudáfrica. Otros depósitos han sido encontrados en Groenlandia, Australia, Polonia, Francia, Hungría y en dos regiones de la U.R.S.S.

Otro metal radiactivo muy importante, aun más radiactivo que el uranio, es el radio, que María y Pedro Curie aislaron por primera vez de la pechblenda en 1898. De una tonelada de pechblenda, obsequio del emperador de Austria, extrajeron sólo unos nueve miligramos de radio.

Durante largo tiempo, Bélgica tuvo casi el monopolio mundial de la obtención de radio; sin embargo, su producción anual rara vez excedió de los 40 gramos.

Hoy, los cirujanos usan las penetrantes radiaciones del radio para destruir las células cancerosas en el cuerpo humano; pero se toman extremadas precauciones para no dañar las células normales, que rodean el cáncer. Las radiaciones de otro metal radiactivo, el cobalto 60, se usan de modo similar. Las del radio también se emplean en la industria, para descubrir diminutas rajaduras o fallas de las máquinas, que de otro modo no podrían encontrarse sin desmantelarlas.

Siempre que se usan el radio y otros metales altamente radiactivos, se tiene gran cuidado en impedir que la gente sea accidentalmente expuesta a la radiación. Esos metales generalmente se guardan en recipientes y lugares protegidos por gruesas planchas de plomo, a través de las cuales los rayos no pueden pasar.

Ver: Usos de la Energía Atómica

Historia de la Evolución del Uso De Energía Desde el Fuego

HISTORIA DEL DESCUBRIMIENTO Y  EVOLUCIÓN DEL USO DE LA ENERGÍA
DESDE EL FUEGO A LA ENERGÍA ATÓMICA

LAS ENERGIA PRIMARIAS: Una fuente de energía primaria es toda forma de energía disponible en la naturaleza antes de ser convertida o transformada, y ellas son: el petróleo, gas natural, el carbón, la madera o leña, caída de agua, la del sol o solar, la eólica, mareomotriz y nuclear.

Observa el siguiente cuadro, donde se indica la clasificación de las fuentes de energía:

cuadro clasificacion de las fuentes  de energía

PRIMEROS USOS DEL FUEGO: Una fuente de energía —el combustible al arder—- tiene un lugar muy especial en la historia del hombre. Efectivamente, muchos antiguos pueblos consideraron que el fuego era sagrado, y algunos, como los griegos, tenían leyendas que contaban cómo los hombres habían arrancado a los dioses el secreto del fuego. Según la leyenda griega, Prometeo robó fuego de la forja del dios Hefestos (Vulcano) y lo escondió en un tallo hueco de heno.

uso del fuego por el hombre

Si nos detenemos a pensar por un momento acerca de las otras fuentes de energía que usaron los hombres primitivos, podremos comprender por qué se consideró el fuego de este modo. Los hombres de la Edad de Piedra podían advertir la energía muscular de los animales en acción cada vez que iban de caza; no podían menos de observar la energía del viento, que lo mismo meneaba las hojas de los árboles que desgajaba sus ramas, y ellos deben haberse dado cuenta muchas veces de la energía del agua en movimiento al arremolinar pesados troncos corriente abajo. Pero la energía dejada en libertad cuando el fuego arde es mucho más difícil de notar.

Los primeros hombres que vieron en un bosque un incendio causado por el rayo, probablemente pensaron en el fuego sólo como un elemento destructor y deben haber pasado muchas generaciones hasta que el hombre se diera cuenta de que el fuego podía usarse para realizar trabajo útil. Además, la energía del viento y la del agua estaban allí a disposición del hombre para que las usara. Pero antes de que él pudiera usar el fuego tuvo que aprender a producirlo.

Durante miles de años la única manera de hacer fuego era golpeando dos piedras o pedernales para producir una chispa. Ése es el método que aún emplean ciertas tribus primitivas de Australia y de Sudamérica, y es muy parecido al que usaba la gente cuando se valía de cajas de yesca, hasta que se inventaron los fósforos, hace poco más de un siglo.   Efectivamente, aún utilizamos pedernales para encender cigarrillos o picos de gas. Con el tiempo la gente aprendió a producir fuego haciendo girar dos palitos juntos encima de algún combustible seco, en polvo, hasta hacer saltar una chispa.

Una vez que el hombre tuvo el fuego, pronto descubrió que le podía prestar dos servicios para los que era insustituible. Sobre todo, le suministró calor y luz, y aún hoy el fuego es nuestra mayor fuente de calor y de iluminación. Aun teniendo casas donde todo está electrificado, casi seguramente la electricidad que nos proporciona luz y calor proviene de generadores movidos por el vapor que produce la combustión del carbón. También el fuego podía realizar cosas que el viento, la energía muscular y el agua no eran capaces de hacer.

Podía producir cambios físicos y químicos en muchas clases de substancias. Aunque el hombre primitivo no se diese cuenta, el fuego en el cual él cocía su pan contribuía a transformar varias substancias químicas en la masa del almidón y a producir el anhídrido carbónico que hacía fermentar el pan.

El fuego con que cocía sus vasijas cambiaba las propiedades físicas de la arcilla y la hacía dura y frágil, en vez de blanda y moldeable. Aún hoy usamos el fuego para cambiar las propiedades físicas de las materias primas: al extraer el metal de sus minerales, en la fabricación del vidrio y del ladrillo y en otras muchas. También lo usamos para provocar cambios químicos: en la cocina, en la destilería, en el horneado y en infinito número de procesos industriales.

También hemos aprendido a hacer uso del poder devastador del fuego. Empleamos su tremendo calor destructivo, concentrado en un rayo del grosor de un lápiz, para perforar duros metales. Usamos la fuerza de poderosos explosivos, encendidos por una pequeña chispa, para despejar montañas de escombros, que de otro modo llevaría semanas de trabajo el acarj-ear, y frecuentemente utilizamos el fuego para destruir residuos que deben ser eliminados si queremos mantener sanos nuestros pueblos y ciudades.

HISTORIA DEL CALOR COMO ENERGÍA: El hombre dejó, al fin, de considerar el fuego como objeto sagrado, mas durante cientos de años siguió mirándolo como a cosa muy misteriosa.

La mayoría creía que el fuego quitaba algo de toda materia que quemaba. Veían que las llamas reducían sólidos troncos a un puñado de blandas cenizas y unas volutas de humo. Llenaban una lámpara de aceite, la encendían y descubrían que el aceite también se consumía.

Encendían una larga vela y en pocas horas apenas quedaba un cabo.

Solamente hace 200 años un gran francés, Lavoisier, demostró que el fuego, en realidad, agrega algo a aquello que quema. Hay un experimento muy simple para demostrar que esto es así. Tomamos una balanza sensible y colocamos una vela en un platillo, con un tubo de vidrio repleto de lana de vidrio, puesto justamente encima de aquélla para recoger el humo. En el otro platillo colocamos suficiente peso para equilibrar exactamente la vela, el tubo y la lana de vidrio. Si ahora prendemos la vela y la dejamos arder, descubrimos que el platillo de la balanza sobre la cual se apoya desciende gradualmente. Esto significa que lo que queda de vela y los gases que ha producido durante su combustión pesan más que la vela íntegra.

Lavoisier pudo ir más allá y demostrar qué es lo que se añade a las substancias cuando arden. Descubrió que es oxígeno del aire. Efectivamente, si colocamos un recipiente boca abajo sobre una vela prendida, la llama se apaga tan pronto como el oxígeno del recipiente ha sido consumido. Del mismo modo, el carbón no puede arder en una estufa, ni el petróleo dentro de un cilindro del motor de un auto, sin una provisión de oxígeno del aire.

calor como energia

Al calentar agua, el vapor puede generar trabajo, es decir movimiento

Pero muchas substancias se combinan muy lentamente con el oxígeno y sin producir ninguna llama. Una es el hierro. Si se expone el hierro al aire húmedo, aunque sólo sea por un día o dos, una fina capa de óxido se forma sobre su superficie, y es que el hierro se ha combinado con el oxígeno. En algunas partes del mundo, también los compuestos de hierro se combinan con el oxígeno, bajo el suelo, produciendo depósitos de color castaño rojizo.

Cuando las substancias se combinan con el oxígeno no siempre producen fuego, pero casi siempre originan calor. Y es el calor producido de este modo el que da a los hombres y animales toda su energía física, toda su fuerza muscular. En nuestros pulmones el oxígeno del aire pasa al torrente sanguíneo y es llevado por la sangre a las células de todas las partes del cuerpo, donde se combina con las partículas alimenticias para originar calor y energía. También produce anhídrido carbónico que expelemos al aire.

El peso del alimento que tomamos en un día no es muy grande ciertamente, y, por lo tanto, la cantidad de calor que producimos en un día tampoco lo es. Y no todo este calor lo convertimos en energía para el trabajo, porque parte de él lo consumimos en el propio cuerpo, para mantener nuestra temperatura y en otros procesos fisiológicos.

Cuando pensamos cuánto trabajo puede realizar un hombre en un día, pronto nos damos cuenta de que una pequeña cantidad de calor puede transformarse en una gran cantidad de trabajo. Así podríamos elevar un peso de 1 tonelada a 30 metros de altura, si transformáramos en trabajo todo el calor necesario para poner en ebullición 1 litro de agua. A grandes alturas, los aviadores no pueden obtener suficiente oxígeno del aire que los rodea, para que sus cuerpos produzcan el calor y la energía que necesitan.

Entonces se colocan una máscara de oxígeno y el ritmo de producción de calor y energía se acelera inmediatamente. De manera similar, en la soldadura, que requiere intenso calor, a menudo se mezcla oxígeno puro con el combustible, en lugar de utilizar el aire común.

LA ENERGIA EÓLICA:  Energía eólica, energía producida por el viento. La primera utilización de la capacidad energética del viento la constituye la navegación a vela . En ella, la fuerza del viento se utiliza para impulsar un barco.

La utilización de la energía eólica no es una tecnología nueva, se basa en el redescubrimiento de una larga tradición de sistemas eólicos empíricos. No es posible establecer con toda claridad el desarrollo histórico de los «sistemas de conversión de energía eólica», sólo es posible identificar los importantes papeles que desempeña la energía eólica en el pasado.

La utilización de la energía del viento resulta muy antigua. La historia se remonta al año 3 500 a.C, cuando los sumerios armaron las primeras embarcaciones de vela, los egipcios construyeron barcos hace al menos cinco mil años para navegar por ei Nilo y más tarde por el Mediterráneo.

Después, los griegos construyeron máquinas que funcionaban con el viento. Así, desde la antigüedad éste ha sido el motor de las embarcaciones. Algunos historiadores sugieren que hace más de 3,000 años la fuerza del viento se empleaba en Egipto cerca de Alejandría para la molienda de granos. Sin embargo, la información más fehaciente de la utilización de la energía eólica en la molienda apunta a Persia en la frontera Afgana en el año 640 D.C.

balsa a vela energia eolica

Barcos con velas aparecían ya en los grabados egipcios más antiguos (3000 a.C.). Los egipcios, los fenicios y más tarde los romanos tenían que utilizar también los remos para contrarrestar una característica esencial de la energía eólica, su discontinuidad.

molino de viento

Uno de los grandes inventos a finale de la Edad Media, el molino de viento, muy usado en el campo argentino para extraer agua de la napa freática y darle de beber  a los animales.

parque eolico

Actualidad: Parque Eólico: Los generadores de turbina de los parques eólicos aprovechan la fuerza del viento para producir electricidad. Estos generadores dañan menos el medio ambiente que otras fuentes, aunque no siempre son prácticos, porque requieren al menos 21 km/h de velocidad media del viento.

ENERGÍA GAS NATURAL: Como gas natural se define la mezcla de hidrocarburos livianos en estado gaseoso, donde la mayor proporción corresponde al metano (CH4) en un valor que oscila entre el 80 al 95 %.

El porcentaje restante está constituido por etano (C2H6), propano, butano y superiores, pudiendo contener asimismo en proporciones mínimas, vapor de agua, anhídrido carbónico, nitrógeno, hidrógeno sulfurado, etc.
El gas natural proviene de yacimientos subterráneos que pueden ser de gas propiamente dicho o de petróleo y gas, según que en su origen se encuentre o no asociado al petróleo.

El gas natural procede generalmente de las perforaciones que se realizan en los yacimientos petrolíferos, de la descomposición de la materia orgánica con el tiempo.

En dichos yacimientos, el petróleo más liviano que el agua, suele flotar sobre lagos subterráneos de agua salada. En la parte superior se encuentra el gas, que ejerce enormes presiones, con lo cual hace fluir el petróleo hacia la superficie.

Ampliar: Gas Natural

LA ENERGÍA ELÉCTRICA: El fuego fue muy importante para el hombre primitivo, porque le capacitó para hacer cosas que con la energía del viento, del agua o del músculo no podía realizar. La humanidad no logró descubrir otra forma de energía capaz de realizar cosas completamente nuevas hasta hace 200 años, cuando comenzó a dominar la electricidad, la fuerza poderosa escondida en el rayo.

energia electrica

Hoy, con la radio, podemos oír a una persona que habla desde comarcas remotas; con la televisión podemos ver sucesos que ocurren a muchas millas de distancia; con cerebros electrónicos o computadoras podemos encontrar en pocos segundos las respuestas a complicadísimos problemas matemáticos. El viento, los músculos, el agua y el fuego no nos podrían ayudar a hacer ninguna de estas cosas; sólo la electricidad.

Varios siglos antes de Cristo, los griegos sabían que el ámbar, al cual llamaban elektron, atraía el polvo y trocitos de plumas después de frotarlo con lana seca, piel o paño. En tiempos de Shakespeare, muchos hombres de ciencia europeos sé interesaron en ésta extraña fuerza de atracción, y un inglés, Guillermo Gilbert, la llamó electricidad.

Alrededor de un siglo más tarde, otro investigador, llamado Guericke, descubrió que la electricidad originada rotando una bola de azufre contra la palma de su mano hacía saltar una chispita con un ruido marcado de chisporroteo. En realidad él había producido un relámpago y un trueno en miniatura.

La electricidad que parece estar contenida, en reposo, en una substancia y es súbitamente liberada, por contacto con otra substancia, se llama electricidad estática. Antes de que los hombres pudieran hacer uso de la electricidad, necesitaban que ésta fluyera de un modo constante y que se lograse controlar, es decir, obtener lo que hoy llamamos una corriente eléctrica.

El primer paso para descubrirla se dio por casualidad.   Más o menos a mediados del siglo xvin, un anatomista italiano, Luis Galvani, dejó las patas de unas ranas recién muertas en contacto con dos alambres, uno de bronce y otro de hierro. Notó que las patas de las ranas comenzaban a estremecerse y pensó que cierta energía animal quedaba en ellas todavía. Pero otro científico italiano, Volta, demostró que el estremecimiento se debía a que estos dos diferentes metales tomaban parte en la producción de electricidad.

volta cientifico creador de la pila

Volta, inventor de la pila eléctrica

Pronto Volta hizo la primera batería, apilando planchas de cobre y de cinc alternadamente una sobre la otra, y separadas sólo por paños empapados en una mezcla débil de ácido y agua. Dos alambres, uno conectado a la plancha de cobre de un extremo y el otro a la plancha de cinc del otro extremo, daban paso a una continua corriente de electricidad.

Las baterías generan electricidad por medio de cambios químicos y aun las más poderosas no producen corrientes lo bastante grandes para muchas necesidades actuales. Los modernos generadores en gran escala producen electricidad por medio de imanes que rotan rápidamente.

Oersted, un danés, y Ampére, un francés, hicieron la mayor parte del trabajo que llevó a descubrir las relaciones entre la electricidad y el magnetismo; pero fue un inglés, Miguel Faraday, quien primero usó un imán en movimiento para producir una corriente eléctrica. Esto ocurrió hace más de un siglo.

Pronto nuevos inventos dé un físico belga, llamado Gramme, y un hombre de ciencia nacido en Alemania, sir Guillermo Siemens, abrieron la nueva era de la energía eléctrica en abundancia. Tomás Edison, un inventor norteamericano, fabricó las primeras bombillas eléctricas y así dio difusión a los beneficios de la electricidad en la vida diaria.

Medimos la fuerza de un generador —la fuerza que pone a una corriente en movimiento— en unidades llamadas voltios, en honor de Volta. Medimos la intensidad de la corriente en amperios, en honor de Ampére. Los voltios, multiplicados por los amperios, nos indican cuánto trabajo puede realizar una corriente, y medimos éste en vatios, en honor de Jacobo Watt, famoso por su invento de la máquina de vapor.

Ampliar Sobre el Descubrimiento de la Electricidad

LA ENERGÍA ATÓMICA: Miles de años transcurrieron desde que se dominó el fuego hasta que se empezó a utilizar la electricidad. Sin embargo, solamente se necesitaron tres generaciones para que surgiese el uso de la energía atómica. Los más grandes hombres de ciencia tardaron más de un siglo en descubrir los secretos del átomo, y no podemos pretender abarcar esa historia completa en una página. Pero podemos dar una rápida ojeada y ver cómo algunos de ellos se lanzaron a esa labor.

Ya en la antigua Grecia había ciertos filósofos que creían que toda la materia está constituida por partículas tan pequeñas que no se pueden dividir. Dieron a estas partículas el nombre de átomos, de dos palabras griegas que significan «no susceptible de ser dividido». Pero hasta hace poco más de 150 años había pocas pruebas, o ninguna, que apoyasen esta creencia.

Antes de 1800 los químicos conocían pocas substancias simples y puras, de la clase que ahora se llaman elementos, y no sabían mucho acerca de cómo combinar los elementos para formar compuestos. Pero en ese año, dos químicos ingleses, Carlisle y Nicholson, usaron una corriente eléctrica para descomponer el agua en dos elementos: hidrógeno y oxígeno. Con la electricidad pronto consiguieron los químicos una cantidad de otros elementos y pronto aprendieron que los elementos se combinan invariablemente en proporciones fijas según el peso.

centrales atomicas

Esto hizo que un químico inglés, Dalton, reviviera la teoría de los átomos. Él creía que cada elemento diferente está constituido por átomos distintos, y que cada uno de éstos tiene un peso especial. Pero poco después de que la gente comenzara a creer en la existencia de los átomos, o partículas indivisibles de materia, los hechos demostraron que los átomos pueden en realidad dividirse en partículas aún más pequeñas.

Primero Róntgen, un científico alemán, advirtió que ciertas substancias químicas pueden obscurecer una placa fotográfica aun cuando esté bien protegida. Había descubierto los rayos X, rayos hechos de partículas que no son átomos enteros. Más tarde, Madame Curie analizó un mineral llamado pechblenda, que emite rayos similares, y descubrió el elemento altamente radiactivo llamado radio. Las sales de radio emiten rayos sin desintegrarse aparentemente.

Marie Curie

Varios científicos, incluyendo a Rutherford y Soddy, estudiaron estos rayos y lograron descomponerlos en tres partes: rayos alfa, que poseen carga eléctrica positiva; rayos beta, o rayos de electrones, que conducen una carga negativa, y rayos gamma, o rayos X.

Más tarde, Rutherford bombardeó una lámina de oro con partículas alfa. Casi todas ellas atravesaron el oro, pero algunas rebotaron.

Esto le hizo suponer que los átomos de la lámina de oro no estaban contiguos, sino muy espaciados, como las estrellas en el cielo. También advirtió que hay gran espacio vacío dentro de cada átomo.

Madame Curie en el Laboratorio

Un danés llamado Niels Bohr encontró que en el centro de cada átomo hay partículas cargadas positivamente (protones) y partículas no cargadas (neutrones), apretadas para formar el centro o núcleo. A distancia del núcleo hay partículas mucho más pequeñas todavía, llamadas electrones, que poseen una carga de electricidad negativa. Estos electrones giran alrededor del núcleo, como los planetas alrededor del Sol.

Otón Hahn, un físico alemán, fue uno de los primeros en descubrir cómo liberar energía de los átomos por reacción en cadena, en la cual los neutrones de un átomo chocan con el núcleo de otro átomo y lo destruyen, liberando así más neutrones, que golpean a su vez los núcleos de otros átomos. Otro alemán, Max Planck, ya había descubierto cómo calcular la cantidad de energía liberada cuando se fisiona un átomo.

Planck y Borh

Los Físicos Planck y Ruthenford

Actualmente obtenemos energía no sólo dividiendo átomos pesados (fisión nuclear), sino también combinando átomos livianos (fusión nuclear).

CUADRO EVOLUCIÓN DEL CONSUMO A LO LARGO DE LA HISTORIA:

cuadro consumo de energia en la historia

Se observa que el consumo de energía va vinculado directamente con el desarrollo de las sociedades, y se pueden diferenciar dos fases: 1) preindustrial donde la energía utilizada era la propia muscular, mas la generada por el carbón, desechos orgánicos. hidraúlica y eólica y 2) la actual a partir de la energía del vapor de agua, la electricidad y el petróleo.

Ampliar: La Energía Atómica

Ampliar: Energía Mareomotriz

Ampliar: Energía Geotérmica

Fuente Consultada:
La Técnica en el Mundo Tomo I CODEX – Globerama – Editorial Cuántica

Fundadores de la Quimica Moderna Grandes Quimicos de la Historia

Fundadores de la Química Moderna
Grandes Quimicos de la Historia

La razón de que la química tardara tanto en hacer su propia revolución se debió al sujeto de su materia. Las pruebas que los astrónomos necesitaban las tenían ante sus ojos. Incluso sin la ayuda de un telescopio, Tycho Brahe fue capaz de acumular datos sobre los planetas que más tarde permitieron a Kepler deducir sus leyes de los movimientos planetarios.

Con su ayuda, Galileo pudo observar  los movimientos de los satélites de Júpiter. Y cuando utilizó su plano inclinado para experimentar con las leyes que rigen la caída de los cuerpos, se sirvió nuevamente de sus ojos para llegar a una verdad subyacente. Cuando Newton combinó las leyes de Galileo y de Kepler para formular su ley de la gravitación universal, aplicó el poder de su mente a las pruebas que veían sus ojos.

Los químicos no tenían tanta suerte: los hechos en química eran invisibles. Incluso el microscopio, que abrió nuevos mundos a los biólogos, le servía de muy poco a la química; revelaba estructuras desconocidas hasta ese momento y extrañas nuevas formas de vida, pero no ofrecía ninguna pista sobre la naturaleza de los materiales que las componían. Era perfectamente razonable, si uno se dejaba guiar por las apariencias, tratar el agua como un elemento igual que el oro o el azufre.

Observando el agua no hay manera de saber que es una combinación de dos gases o, mirando el aire, que es la mezcla de uno de esos gases y de un tercero; no importa que el gas común a los dos, al aire y al agua, esconda el secreto del fuego. Se necesitó un siglo de experimentos, del tipo defendido por Boyle, para que la química pasara de ser una investigación mágica a una ciencia respetable. Y gran parte de ese tiempo se dedicó a perseguir una quimera: la búsqueda de un «elemento» —el flogisto— que no existía.

DESDE STAHL HASTA LAVOISIER: Hacia 1720, las ideas teóricas de los químicos no se diferenciaban mucho de las que habían animado a PARACELSO. En cambio, hacia 1820 se habían vuelto, en sus rasgos esenciales, semejantes a las que profesamos hoy.

Estos cien años, de los cuales la mayor parte pertenecen al siglo que estamos historiando, representan, pues, el período de la laboriosa gestación y del nacimiento de la química moderna.

Al igual que ARISTÓTELES, en los umbrales del siglo XVIII, los químicos consideraban el agua y el aire corno elementos y ensayaban describir las reacciones con la ayuda de principios marcadamente vitalistas.

Las lecciones de BOYLE, con su clara concepción sobre el elemento químico, estaban olvidadas, y la teoría del flogisto, desarrollada por STAHL, sirvió para interpretar una gran parte de los fenómenos experimentales. (GEORG ERNST STAHL (1660-1734), médico del rey de Prusia, popularizó las ideas de su maestro JOHANN J. BECHER, dándoles forma más doctrinal.

Cuando los cuerpos, enseñó, arden o se calcinan, escapa de ellos un elemento vital, un principio ígneo, elflogisto; cuando se recupera por reducción la sustancia original, el flogisto es incorporado de nuevo al cuerpo.

Los metales, que son cuerpos compuestos, pierden su flogisto al calentarse, convirtiéndose en cal metálica (óxido), pero basta calentar la cal con carbón u otro cuerpo rico en flogisto para ver regenerarse el metal original.

Por supuesto, STAHL no ignora que la combustión exige la presencia del aire, sin embargo su papel, aunque importante, es según STAHL, pasivo: en el vacío, el flogisto no puede separarse del cuerpo, y el aire es el que permite su escape, recogiéndolo.

Sin duda, después de las investigaciones de MAYOW y BOYLE se sabía que los metales al quemarse aumentan de peso, hecho cardinal que los flogicistas se vieron obligados a ignorar o atribuir al flogisto un peso negativo, cosa que hicieron en efecto los más ortodoxos de sus filas.

A pesar de todo, la teoría de STAHL, puramente cualitativa, que presentaba la realidad al revés, tiene el innegable mérito de haber unificado los fenómenos de calcinación y combustión que el siglo anterior todavía separaba.

La mayor parte de los grandes químicos de la época se adhirieron a la doctrina flogística, lo que, sin embargo, no les impidió realizar descubrimientos fundamentales.

El inglés STEPHEN HALFS (1677-1761) creó los primeros dispositivos para recoger gases y preparó varios de éstos, pero sin reconocer las diferencias químicas entre las sustancias aeriformes.

Pero JOSEPH BLACK, de quien ya hemos hablado, descubrió que el “aire fijo” —el anhídrido carbónico— posee propiedades muy distintas de las del aire común, y el inglés HENRY CAVENDISH (1731-1810), filósofo excéntrico y experimentador de primera magnitud, aisló y estudió el “aire inflamable” —el hidrógeno de hoy—, encontrando con el aire ordinario forma una mezcla explosiva.

El boticario sueco KARL WILHELM SCHEELE (1742-1786) e, pendientemente, el teólogo unitariano JOSEPH PRIESTLEY (1733-1804) obtuvieron, por calentamiento de óxido rojo de me y de otros óxidos, el “aire de fuego» o “aire desflogisticado»  decir, el oxígeno de nuestra nomenclatura. PRIESTLEY estableció con toda claridad que el oxígeno mantiene la combustión  y que la presencia de oxígeno es indispensable para la respiración de los seres vivientes.

Las investigaciones de CAVE SCHEELE y PRIESTLEY se entrecruzan y se completan. Al quemar “aire inflamable” en “aire desflogisticado” -esto es, hidrogeno en oxígeno—, CAVENDISH muestra que el producto de la combustión es agua. Si la proporción volumétrica del oxígeno y del hidrógeno es de 1 a 2, ambos gases, comprueba CAVENDISH, desaparecen para formar un peso de agua igual a la su los pesos de los dos gases.

Por otra parte, los experimentos de SCHEELE y de PRIESTLEY dejan fuera de duda que el aire es una mezcla de dos  gases. Así, agua y aire —dos “elementos aristotélicos”. terminan por revelarse cuerpos compuestos.

SCHEELE realizó un número extraordinario de hallazgos: descubrió la barita, el magnesio, el cloro; obtuvo muchos ácidos orgánicos e inorgánicos. La glicerina, la aldehída y la caseína se agregan a la sorprendente serie de sus descubrimientos.

Estos éxitos se acumularon hacia 1780 y enriquecieron incomparablemente el patrimonio de los conocimientos químicos de la humanidad. Sin embargo, todos estos grandes experimentadores mantuvieron la doctrina de STAHL. Revisar la teoría del flogisto y el concepto cardinal del elemento bajo la nueva luz de los conocimientos adquiridos, fue obra de LAVOISIER.

LAVOISIER: Al sintetizar los descubrimientos de sus predecesores, el químico francés ANTOINE LAURENT LAVOISIER (1743-1794) se atribuyó a veces laureles ajenos. La vanidad, que le hacía olvidar lo que debía a otros, echa sin duda sombras sobre su carácter, pero no disminuye sus auténticos méritos.

Repitió cuidadosamente los experimentos de PRIESTLEY y CAVENDISH, probó que el aire es una mezcla de nitrógeno y oxígeno y que el agua es un compuesto de oxígeno e hidrógeno; demostró que en todos los casos de combustión el oxígeno se combina con la materia quemada Sostiene, pues, lo contrario de lo postulado por la doctrina de STAHL, según la cual la materia, en lugar de ganar, pierde una sustancia en la combustión. Balanza en mano, Lavoisier probó el aumento de peso.

De la explicación de las reacciones, LAVOISIER eliminó los entes inverificables e imaginarios para introducir el criterio cuantitativo, la determinación de los pesos, antes y después de la transformación.

Este criterio desde entonces será la guía suprema en la interpretación de los fenómenos químicos. Para realizar su gran révolution chimique no tuvo necesidad de invocar nuevos principios; le bastó recurrir al antiguo axioma de la conservación de la materia, para establecer lo que el buen sentido siempre había sugerido: “El peso del compuesto en las reacciones, es igual a la suma de los pesos de los componentes” .

A esta verdad agrega otra que el buen sentido no podía adivinar: “Los elementos siguen subsistiendo a través de todas las composiciones y descomposiciones”.

Sin duda, largo tiempo antes, BOYLE había formulado el concepto de elemento, mas no había dado una lista de las sustancias elementales, y los hechos empíricos a su disposición no bastaban para imponer a los investigadores la nueva noción.

Con LAVOISIER llegó ese momento crucial en la historia de la química: definió los elementos como los últimos términos de la eficacia del análisis, como sustancias simples, que no podemos suponer compuestas hasta que “la experiencia nos demuestre que en realidad lo son”.

Su célebre tabla de elementos, publicada en 1789, comprende 33 sustancias, de las cuales la gran mayoría todavía siguen siendo indescomponibles.

Todo el mundo conoce el trágico fin de LAVOISIER. Era uno de los fermiers généraux, arrendatarios de impuestos, y su Posición social lo expuso durante la Revolución francesa al odio popular. Condenado a la pena capital, fue enviado a la guillotina. “La República no necesita sabios”, dijo el juez.

Ver: Etapas dela Historia de la Quimica

Historia de los Primeros Tuneles Bajo Montañas Perforaciones

CONSTRUCCIÓN DE GRANDES TÚNELES BAJO MONTAÑA

Los caldeos, egipcios, indios, aztecas, griegos y romanos fueron famosos por sus trabajos bajo tierra, y las obras por ellos construidas parecen irrealizables cuando se piensa sólo disponían de útiles sencillos, no contando con perforadoras, compresores de aire, dinamita y tantas otras herramientas e inventos de la ingeniería moderna. Hoy todos los trabajos que parecían sueños para los antiguos se ejecutan tan fácilmente y con tanta frecuencia, que apenas se hace mención de ellos.

Veloces trenes transportan millares de pasajeros bajo altas montañas y sobre estuarios, puertos y ríos; se lleva el agua a las ciudades por túneles de kilómetros de longitud, y la tierra, bajo nuestros centros metropolitanos, es una colmena formada por pasajes subterráneos que sirven para transportar al tráfico o para conducir el agua, el calor, gas, electricidad y el correo.

Uno de los más antiguos túneles en el mundo fue construido por los romanos bajo el monte Salvanio, para transportar el exceso de agua del lago Pucino, sin salida natural. Tenía 5.600 metros de longitud, y en ciertos lugares corría a 181 metros debajo de la superficie. Se proyectó con un ancho de 2,70 metros y 4,50 de altura; pero cuando en 1862 fue abierto de nuevo, después de haber estado obstruido por siglos, se encontró que su sección era’ muy irregular. Según dice Plinio, se ocuparon en la construcción 30.000 hombres durante once años, y la mayor parte de los movimientos de tierra y rocas se hicieron con cestos cuya cabida no llegaba a 0,05 metros cúbicos.

El túnel de mayor longitud en el mundo es el del Simplón, bajo los Alpes, teniendo 20 kilómetros. Le sigue en longitud otro en Schemnitz (Hungría), construido para el abastecimiento de aguas de unas minas. Este tiene 16.432 metros de longitud, y su construcción duró noventa y seis años, desde 1782 a 1878, siendo, por tanto, la obra de esta clase que se ejecutó más despacio. En sección mide 4,35 metros de altura y 2,30 metros de ancho. Su coste fue de 5.000.000 de dólares aproximadamente, o sea unos 3.044 dólares por metro de longitud.

Los túneles como el del lago Pucino y el de Schemnitz son de fatigosa construcción, y a veces peligrosa, pero muy sencillos, comparados con la perforación a través de grandes montañas o bajo el mar o los ríos. En el primer caso generalmente se abren pozos verticales a distancias diversas y a lo largo de la línea proyectada, no sólo para sacar por ellos el material excavado, es decir, los escombros, sino también para alinear el túnel y ventilarlo durante los trabajos. Una buena ventilación a lo largo de los túneles es un factor de la mayor importancia.

Los pozos claro que no pueden construirse en el caso de perforar las montañas altas o en trabajos bajo el agua. Por tanto, hay que seguir otros métodos y procedimientos de construcción más o menos atrevidos.

La gran época de la construcción de túneles comenzó con los perfeccionamientos y desarrollo de los ferrocarriles; el aumento creciente de tráfico y la necesidad de transportarlo ha sido lo que estimuló a los ingenieros y constructores.

La perforación de los primeros túneles debió presentar grandes dificultades y dura labor, por no tener ia experiencia adquirida en nuestros días. Los hombres trabajaban con picos y barrenos de mano, a la luz de un candil, rodeados por la obscuridad, sin protección para los desprendimientos de tierras o rocas, corrientes de agua ocultas y con temperaturas sofocantes. No contaban con el auxilio de aplicaciones mecánicas, y la enfermedad o la muerte era muy a menudo el último premio del obrero.

Por ejemplo: en la construcción del gran túnel de San Gotardo, bajo los Alpes, las pérdidas por accidentes llegaron a 800. Hoy la perforación de los túneles es un trabajo comparativamente bastante seguro. Esto se ha conseguido con las entibaciones y el empleo del aire comprimido para suministrar aire puro y fresco a los trabajadores y fuerza a las máquinas perforadoras.

Los triunfos más .sorprendentes logrados por el hombre fueron la perforación de los Alpes por cuatro diferentes túneles: Mont Ceñís, Arlberg, San Gotardo y Simplón. Estos son los nombres de las grandes rutas en las que se han construido cuatro túneles, empleando perforadoras mecánicas y explosivos de gran fuerza. En Mont Cenis, que fue el primero, se inició el sistema, y las perforadoras trabajaban movidas por el aire comprimido en una instalación especial, desde donde se enviaba por tuberías.

Pocas veces se perforan los túneles con toda su sección a la vez. Primero se abre una galería <<de avalice», y el resto de la obra es tarea relativamente fácil. Si la roca es sólida, no es necesario alisar las superficies laterales, a menos que no se destinen al paso de las aguas.

El túnel de Mont Cenis se complete en 1871, y tiene 12 kilómetros de longitud, atravesando el punto más alto de te montaña, a una profundidad de 2.393 metros. El San Gotardo, con 14.760 metros de longitud, se abrió a la explotación en 1881. El de Arlberg, en 1885, tiene 10.400 metros, y el Simplón, de 19.60c metros, se terminó en 1905.

Como se dijo anteriormente, es el túnel más largo de los ferrocarriles del mundo, y si coste fue, poco más o menos, de uno: 60 millones de francos. El precio por metro longitudinal (aproximadamente 30c francos) fue, sin embargo, la mitad del de Mont Cenis, construido treinta y cuatro años antes.

El avance medio diario llegó a ocho metros, contra 2,50 en el primero, a pesar de las interrupciones en la ejecución de las obras, que fueron bastante serias y frecuentes. Esto da idea de los rápidos progresos alcanzados en los métodos de ejecución y maquinismos. La perforación del túnel de San Gotardo llevó nueve años y un cuarto de trabajo continuo, durante el día y la noche, avanzando, por tanto, poco más de un kilómetro y medio por año.

Empleó continuamente cerca de 3.500 hombres, y se establecieron instalaciones hidroeléctricas para hacer mover los compresores de aire en las dos bocas. Para ello se aprovecharon 1.500 caballos de fuerza en Góschenen y 1.100 en el extremo de Airólo. Para el transporte de los productos de la excavación se emplearon locomotoras de aire comprimido. Este túnel costó 4 000 franco s, aproximadamente, por metro longitudinal.

La construcción del túnel del Simplón llevó siete años. Se compone de dos túneles paralelos, siendo uno de ellos, en realidad, sólo una galería de ventilación. El túnel principal tiene 4,50 metros de ancho a nivel de los carriles y unos 5,50 metros de altura en su centro.

En la construcción de los túneles alpinos se encontraron dificultades excepcionales. Según aumentaba la profundidad en el avance, es decir, la altura de la montaña era mayor, así subía la temperatura. En el San Gotardo, antes de encontrarse los dos grupos, llegó a 33,89 grados centígrados. Esto hizo retrasar bastante las obras, pues los hombres no podían trabajar mucho tiempo.

La ventilación resultó también insuficiente, y algunos obreros y caballerías murieron asfixiados a causa de los gases que se formaban al explotar los barrenos cargados con dinamita. Se calcula hubo durante las obras cerca de 1.500 accidentes de todas clases. Se precisaban todos los días unos 126.650 metros cúbicos de aire. Sin embargo, asombra pensar cuántas no serían las víctimas sacrificadas y las dificultades vencidas en los túneles construidos en épocas anteriores, cuando el gran desenvolvimiento de la ciencia no había llegado a la altura que alcanzó en el siglo pasado y no existían los mecanismos perfeccionados, haciéndose todo por el esfuerzo humano únicamente; como, por ejemplo, en el Oberer Wilderenanners-tollen, que fue comenzado en 1535 y terminado en 1685; esto es, invirtiéndose ciento cincuenta años en perforar 9.168 metros. O bien en las ciclópeas perforaciones subterráneas de la Edad Media. La ventilación del San Gotardo es por tiro natural.

La diferencia de presión barométrica entre las dos bocas produce la corriente. La perforación de una sección, apenas 100 metros de longitud, fue sumamente difícil en este túnel, pues la roca, de naturaleza caliza, se descomponía con el agua y daba lugar a enormes desprendimientos. Esta parte tuvo que ensancharse y hacer un revestimiento de mampostería granítica de gran espesor. Otro famoso túnel es el construido en el antiguo ferrocarril Troy y Greenfield (ahora formando parte del de Boston y Maine), bajo el monte Hoosac, en la parte oeste de Massachusetts. Duró su construcción diez y seis años, pues comenzó en 1858 y se terminó y empezó a funcionar en 1874.

Su longitud es 7.600 metros y el coste fue de 10 millones de dólares. Aunque de construirse ahora sería una obra fácil, debe decirse que para su tiempo fue realmente extraordinaria. Se perforó atravesando capas de esquistos, casi tan duros como el granito, y al principio usando barrenos a mano y pólvora negra ordinaria; pero más tarde se instalaron perforadoras mecánicas y se empleó la dinamita, que comenzó a conocerse por esta época.

Se construyó al mismotiempo que el Mont Cenis, y muchos de los hombres que trabajaron en él viajaron de Suiza a su terminación y aportaban a la gigantesca obra el valioso caudal de experiencias adquirido.

Los retrasos e interrupciones fueron numerosos, debido principalmente al fracaso de las primeras máquinas perforadoras, los cambios de dirección y contratistas. El trabajo para sacar el material arrancado, así como el replanteo, se facilitó mucho con la apertura de pozos desde la superficie en la montaña hasta el nivel del túnel. De esta manera se consiguió la ventilación necesaria durante las obras.

En ellas aconteció un horroroso accidente. Al llegar a la profundidad de 177 metros en el pozo central, es decir, la mitad de la calculada, se declaró un incendio en el casetón construí-¿do en la boca, que servía como almacén general y oficinas. En el pozo había trece obreros trabajando, y claro que se hicieron toda clase de esfuerzos para subirlos con los cubos y cajones, pero sin resultado.

El fuego quemó los cables, cayendo aquéllos, y poco después la plataforma para la carga y descarga de los materiales, con los martillos, mazas, barrenos y otras pesadas herramientas sobre ella apiladas. Esta tremenda carga de acero, seguida a los pocos momentos delos maderos de la cubierta ardiendo, sepultó a los desdichados obreros. Meses después, cuando se quitaron los escombros, aparecieron los cuerpos de los trece mineros.

Todos los grandes túneles pagaron su tributo a la muerte, y en el de Hoosac llegó éste a 95. Pero los métodos modernos y las diversas disposiciones protectoras para asegurar la vida de los obreros han disminuido extraordinariamente el número de muertos, si bien no se ha podido llegar todavía a una perfecta seguridad, ya que se trata de un trabajo en el que actúa, con frecuencia, lo imprevisto, y es fácil encontrar fuerzas desconocidas.

Una protección contra derrumbes, a medida que los obreros perforaban, la misma se iba
introduciendo en el túnel con prensas hidráulicas. Fueron apareciendo distintos sistemas de protección para evitar accidentes en las obras, que muchas veces también retrasaban los tiempos dispuestos según contratos.

La mayor dificultad con que se tropieza en el arriesgado trabajo de los túneles de gran longitud es el conocimiento incierto de la naturaleza de las capas en los terrenos que han de horadarse. Aunque, en general, los geólogos pueden fijar la índole y condición de los estratos a través de los cuales pasa el túnel, sus previsiones no son siempre seguras; y a pesar de haberse ejecutado ya muchos, no es posible saber exactamente lo que en los sucesivos puede aparecer. Los más peligrosos de todos los terrenos son los formados por materiales sueltos, las arenas y las corrientes de agua. En ellos tuvieron origen la mayoría de los accidentes.

Desde mego no se hubieran podido perforar los Alpes de no haber hecho antes los geólogos un estudio minucioso del carácter de los estratos que habían de encontrarse.

En la parte norte del túnel de San Gotardo, y en toda una longitud de 1.828 metros, la excavación se hizo en roca dura granítica y completamente seca. Pero en la parte sur, la corriente de agua naciente en la roca descompuesta cortada llegó a 18.000 litros por minuto, es decir, lo que pueden descargar 30 medianas bombas de vapor para incendios. A veces las corrientes torrenciales que se encuentran tienen medio metro de profundidad e inundan los bastidores de las perforadoras mecánicas. Los hombres trabajan continuadamente bajo una lluvia tropical que cae del techo, mientras chorros de agua tan gruesos como sus brazos saltan de los costados y el suelo.

Hay que añadir a estas molestias las que resultan de trabajar siempre a temperaturas altas, y que aumentaban con las explosiones de los barrenos, llegando así a 29 grados centígrados y a veces más. En la parte sur fue más alta que en la norte, debido probablemente a la mayor altura de las montañas allí. Aun peor que todo esto es la aparición de manantiales de agua caliente, tal como aconteció en el túnel del Simplón. Los hombres fueron derribados a tierra y la temperatura del aire subió de tal manera, que, para continuar el trabajo, fue necesario mezclar esta corriente con otra de agua a menor temperatura.

Además de los varios cientos de túneles en los ferrocarriles de este país, se han construido otros muchos para saneamientos y abastecer de agua a las poblaciones, no debiéndose considerar completo un artículo que trate de esta clase de obras si no se cita el terminado en 1913, junto a la montaña Storm Kinig, para canalizar las aguas de Catskill para el abastecimiento de la ciudad de Nueva York. Era preciso atravesar el río Hudson; y después de estudiar las ventajas y desventajas de los proyectos para conducir las aguas, bien por un puente, bien por tuberías de acero tendidas en el fondo del río, o bien por la construcción de un túnel, se adoptó este último sistema, perforando la roca que forma el lecho en casi toda su extensión.

Explosivos Aplicados A La Guerra

 

Logros Cientificos Siglo XIX La Teoria Electromagmetica

Logros Científicos Siglo XIX
Teoria Electromagnética de Maxwell

La caída del principio de «libre competencia», bajo la aplastante tendencia a la concentración de la producción y los capitales en la segunda fase de la Revolución Industrial, supuso también una transformación importante en el desarrollo del quehacer científico y en la elaboración de las nuevas técnicas.

Durante el proceso de la industrialización, el desarrollo científico y técnico no conocía más ritmos que el de un progreso lineal constante. Sin embargo, la producción científica caminaba dentro de los márgenes de una cierta autonomía, pero siempre bajo la tutela del empresario capitalista emprendedor.

El estímulo económico de la libre competencia repercutía, sin duda, en el campo de la investigación.

Por otra parte, las fuertes crisis cíclicas del capitalismo industrial, fundamentalmente de superproducción, forzaban a condicionar la técnica a una continua depuración.

Había un hilo común que iba de estas crisis de superproducción, a través de la caída de los precios y el desempleo que produce el maquinismo, hasta la caída del nivel de consumo de las clases trabajadoras.

Ver Una Completa Biografia de Maxwell

JAMES C. MAXWELL En la historia de la ciencias  hay algunos científicos virtualmente desconocidos para el gran público, aunque sus logros sean casi tan importantes como los de los de Einstein, Darwin y Newton. Éste es el caso del físico escocés James Clerk Maxwell.

Los científicos profesionales, y los físicos en particular, lo reconocen como uno de los más inteligentes e influyentes que hayan vivido nunca, pero fuera de los círculos científicos su nombre apenas es conocido.

Maxwell nació en Edimburgo, en 1831, el mismo año en que Faraday logró su máximo descubrimiento, la inducción electromagnética, en 1831. Descendiente de una antigua familia de nobles blasones, Maxwell era un niño prodigio.

En 1841 inició sus estudios en la Academia de Edimburgo, donde demostró su excepcional interés por la geometría, disciplina sobre la que trató su primer trabajo científico, que le fue publicado cuando sólo tenía catorce años de edad.

A pesar de que su madre murió cuando tenía ocho años, tuvo una infancia feliz. A una edad temprana ya demostró ser una promesa excepcional, sobre todo en matemáticas.

Cuando tenía quince años, sometió un escrito sobre matemáticas a la Royal Society de Edimburgo, que asombró a todos los que lo leyeron. Al año siguiente tuvo la suerte de conocer al físico de setenta años William Nicol, que también vivía en Edimburgo.

Nicol había hecho un trabajo importante utilizando cristales para investigar la naturaleza y la conducta de la luz, y las conversaciones adolescentes de Maxwell con él hicieron que sintiera un interés por la luz y otras formas de radiación que le duró toda la vida.

Estudió matemáticas con sobresaliente en Cambridge y se graduó en matemáticas en 1854; siendo estudiante, tuvo la experiencia intelectual que definió su vida: la lectura de las Investigaciones experimentales en electricidad de Faraday. Todavía estudiaba cuando realizó una gran contribución al desarrollo del tema con un brillante escrito titulado Sobre las líneas de fuerza de Faraday.

Más tarde fue asignado a la cátedra de filosofía natural en Aberdeen, cargo que desempeñó hasta que el duque de Devonshire le ofreció la organización y la cátedra de física en el laboratorio Cavendish de Cambridge.

Tal labor lo absorbió por completo y lo condujeron a la formulación de la teoría electromagnética de la luz y de las ecuaciones generales del campo electromagnético.

En 1856, a los veinticinco años, fue nombrado profesor en el Marischal College de Aberdeen; y en 1860 se trasladó al Kings College de Londres como profesor de filosofía natural y astronomía. Fue en esa época de la mudanza a Londres cuando realizó su primera gran contribución al avance de la física.

En tal contexto, Maxwell estableció que la luz está constituida por ondulaciones transversales del mismo medio, lo cual provoca los fenómenos eléctricos y magnéticos. Sus más fecundos años los pasó en el silencioso retiro de su casa de campo. Allí maduró la monumental obra «Trealise on Electricity and Magnetism» (1873).

James Clerk Maxwell falleció en Cambridge, el 5 de noviembre de 1879.

ALGO MAS…

1-Formuló la hipótesis de la identidad de la electricidad y la luz.

2-Inventó un trompo para mezclar el color y un oftalmoscopio, instrumento que permite ver el interior del ojo de una persona viva, o de un animal. Experimentalmente demostró que la mezcla de dos determinados pigmentos de pintura constituía un proceso diferente a la mezcla de los mismo colores de luz.

Sus principios fundamentales sobre la mezcla de colores se emplea en la actualidad es la fotografía, la cinematografía y la televisión.

3-Maxwell corrigió a Joule, Bernouilli y Clausius que habían sostenido que propiedades de los gases como la densidad, la presión, le temperatura eran debidas a que un gas está compuesto de partículas de movimiento rápido y velocidad constante.

Maxwell demostró que la velocidad no es constante y que varía de acuerdo con la curva de frecuencia en forma de campana que se conoce como ley de Maxwell. Sus descubrimientos han servido de fundamento a las teorías de las física del plasma. Maxwell inventó la mecánica estadística para analizar las velocidades moleculares de los gases.

Nobel y la Nitroglicerina

Nobel y la Nitroglicerina

Desde la fundación de la primera fábrica de nitroglicerina, Nobel comienza a realizar sus estudios sobre la nitroglicerina, con el objetivo de disminuir su sensibilidad, característica que hacía imposible su uso en forma pura.

La nitroglicerina fue descubierta por el químico italiano Ascanio Sobrero, el año 1846, y ocho años más tarde Crawford Williamson establece su composición química, , lo que facilitó que años más tarde, con un completo dominio de su estructura, Nobel pudiera ensayar con diversas sustancias para conocer, cuales podían atenuar su gran sensibilidad.

Después de un arduo proceso de experimentación, en el que estuvo a punto de no continuar los estudios emprendidos debido a una violenta explosión en 1864 que destruyó sus laboratorios, mató a cinco personas, entre los que figuraba su hermano menor Emil, y corrió gran peligro su vida.

Pero un día, por casualidad, notó que la tierra de infusorios o trípoli (tipo de piedra caliza porosa) ofrecía la propiedad de ser muy absorbente respecto de la nitroglicerina, pues retenía en sus poros un gran porcentaje de dicha sustancia lo que daba paso a una nueva mezcla, que continuaba siendo un gran explosivo, pero que hacía menos peligroso su manejo.

Corría el año 1867 y Nobel acababa de descubrir la dinamita, con lo que hacía posible el uso industrial de la nitroglicerina y se convertía en el creador de la pirotecnia moderna.

Consciente de que la dinamita no había aportado a la humanidad ni la felicidad ni la paz que él preveía, Alfred Nobel decidió en 1893 que su fortuna podría quizá contribuir a ello. En su primer testamento instituyó un premio destinado a recompensar algún descubrimiento científico que fuera en esa dirección, decisión que no contó a los herederos, que se inquietaron al verse desposeídos.

Aun así, Nobel se obstinó, y sería en París, el 27 de noviembre de 1895, que redactaría un segundo testamento.

Una vez que los herederos fueron favorecidos según lo que él consintió en legar, Alfred Nobel dispuso que el resto de su fortuna fuera invertida en instrumentos seguros, y que los intereses generados fueran distribuidos «a las personas que hayan aportado el mayor beneficio a la humanidad».

PREMIOS NOBEL: Cuando el testamento de Alfred Nobel fue revelado, en enero de 1897, no dejó de provocar revuelo, partiendo por el enojo de sus hermanos, que se consideraron expoliados. Nobel menospreciaba las fortunas por herencia, que según escribió, «no aportan más que calamidades, por la tendencia a la ociosidad que engendran en los herederos». Y sobre todo, al confiar la entrega de los premios a Suecia y a Noruega, Nobel provocó una crisis diplomática entre los dos países.

Fue sólo el 29 de junio de 1900 que los estatutos de la fundación Nobel serían promulgados, y los primeros Nobel, dotados de 150.800 coronas suecas, fueron concedidos al año siguiente, el día del aniversario de la muerte del inventor.

El físico alemán Roentgen, descubridor de los rayos X, el químico neerlandés Van’t Hoff, el médico alemán Von Behring y el poeta francés Sully Prudhomme fueron los primeros en recibir los premios Nobel. En cuanto al premio de la paz, fue compartido entre el suizo Henri Dunant, creador de la Cruz Roja, y el economista francés Frédéric Passy, fundador de la Liga internacional de la paz. Un sexto premio Nobel, en economía, fue instituido en 1968.

Historia del Premio Nobel Origen y Objetivos de la Entrega

Historia del Premio Nobel: Origen y Objetivos

ÚLTIMA ENTREGA PREMIOS NOBEL 2016

2016: NOBEL DE LA PAZ

Juan Manuel Santos

El Comité Noruego del Nobel ha anunciado esta mañana que el ganador del Premio Nobel de la Paz es el presidente de Colombia Juan Manuel Santos. El Comité reconoce así el esfuerzo del mandatario por alcanzar un acuerdo de paz con la guerrilla de las FARC después de 5 décadas de conflicto.

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2016:NOBEL DE FÍSICA

David Thouless, Duncan Haldane y Michael Kosterlitz

Nobel de Física 2016: Los científicos británicos David Thouless, Duncan Haldane y Michael Kosterlitz, son tres investigadores que tienen una gran trayectoria, sus logros sorprenden al mundo desde los años sesenta. Gracias a sus descubrimientos se podrán desarrollar nuevos materiales, porque permitieron destacados avances en la comprensión de los misterios de la materia y crearon nuevas perspectivas para la cración de increíbles materiales con propiedades sorprendentes.

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2016:NOBEL DE MEDICINA

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Se eligió al japonés Yoshinori Ohsumi con el galardón del Nobel de Medicina 2016 por el descubrimiento del mecanismo de la autofagia celular.

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2016:NOBEL DE LITERATURA

Bob Dylan premio noble de literatura

Bob Dylan, el músico, cantante y poeta estadounidense, de 75 años de edad, fue reconocido por su trabajo y ganó el Premio Nobel de Literatura 2016. El galardón fue otorgado por «generar nuevas expresiones poéticas entre la gran tradición musical americana».

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2016: NOBEL DE ECONOMÍA

NOBEL DE ECONOMIA

Se  decidió conceder el premio Nobel de Economía 2016  a Oliver Hart y Bengt Holmström, por sus aportaciones en el campo de la ‘Teoría de los Contratos’. En esta teoría se analizan cómo se elabora la contratación y sus diversos efectos, sobre todo en el mundo de la empresa.

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IMAGEN MEDALLAS PREMIO NOBEL

imagen de las medallas premio nobel

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EL TESTAMENTO DEL ALFRED NOBEL

“La totalidad de mis bienes realizables deberá ser utilizada de la manera siguiente: el capital, invertido en valores seguros por mis albaceas, constituirá un fondo cuyos intereses serán distribuidos cada año en forma de premios a las personas que, durante el año anterior, hayan aportado los mayores beneficios a la humanidad.

Los citados intereses serán divididos en cinco partes iguales que serán repartidas como sigue: una parte a la persona que haya hecho el descubrimiento o el invento más importante en el campo de la física; una parte a la persona que haya hecho el descubrimiento o mejora más importante en química; una parte a la persona que haya hecho el descubrimiento más importante en el dominio de la fisiología o de la medicina; una parte a la persona que haya producido, en el campo de la literatura, la obra más notable de tendencia ideal; y una parte a la persona que haya llevado a cabo la mayor o mejor labor en favor de la fraternidad entre las naciones, por la abolición o reducción de los ejércitos permanentes y por la celebración y el fomento de congresos por la paz.

Los Premios de Física y de Química serán concedidos por la Real Academia Sueca de Ciencias; el de Fisiología o Medicina por el Karolinska Institutet de Estocolmo; el de Literatura por la Academia Sueca en Estocolmo, y el de los paladines de la Paz por un comité de cinco personas elegidas por el Parlamento noruego.

Es mi voluntad expresa que, en la adjudicación de los premios, no se considere en forma alguna la nacionalidad de los candidatos, sino que deberá recibir el premio el más digno, independientemente de que sea escandinavo o no «

París, 27 de noviembre de 1895.

LOS PRIMEROS AÑOS

El testamento de Alfred Nobel, escrito sin ayuda legal, fue firmado en noviembre de 1895, en presencia de cuatro de sus amigos en el Club Sueco de París: Thorsten Nordenfelt, Sigurd Ehrenborg, R.V. Strehlenert y Leonard Hvass.

Lejos estaba de imaginar los varios años de luchas testamentarias y de múltiples dificultades que se agazapaban en aquel documento. No sólo el carácter poco usual del testamento, sino también sus términos tan generales -en él se omitieron las más mínimas precisiones formales y legales-, propiciaron amplios debates en sectores diversos de la sociedad.

En el testamento, del cual se reproduce aquí sólo la cláusula que da origen a los premios Nobel nombró como ejecutores testamentarios de sus bienes a Ragnar Sohlman -su ayudante particular en los últimos años- y a Rudolf Liljeqvist -industrial sueco-. además, una parte de su patrimonio a algunos de sus familiares más cercanos Sin embargo, no estableció -como hubieran querido sus albaceas- indicaciones particulares para la aplicación y normatividad de la cláusula creadora de los premios.

El primer inconveniente de tipo práctico lo encontraron Sohlman y Lilljeqvist, en las diligencias correspondientes al registro y aprobación legal del propio testamento: el tribunal judicial que habría de dirimir sobre la homologación del mismo debía corresponder al lugar de residencia legal de Alfred Nobel; así, cualquier inventario financiero y las ejecuciones testamentarias en general debían ser amparados por la verificación oficial. Las objeciones por parte de la familia Nobel -formales unas y bastante pasionales otras- no se hicieron esperar.

Si bien Alfred Nobel canceló expresamente sus disposiciones testamentarias anteriores, no faltó la alusión reiterada a ellas en vista, principalmente, a la forma legal más depurada de las anteriores y, por supuesto, al evidente perjuicio causado, en la última voluntad del testador, al monto de la herencia familiar. La diferencia de opinión entre los dos bloques más grandes de la familia Nobel, comprendidos principalmente por sus parientes suecos y por sus parientes rusos, se convirtió en la base de una polémica ante la opinión pública, expresada en una especie de “campaña” de la prensa escrita de la época. Todo se inició con tintes de “normalidad” apenas cuatro días después del funeral de Nobel, cuando un diario de Estocolmo publicó la cláusula referente a los premios y se extendió en comentarios valorativos sobre la voluntad de Alfred Nobel. Calificaron dicha cláusula como “una merced hecha al género humano, con el propósito de fomentar su desarrollo futuro y promover su bienestar, así como para servir a designios puramente idealistas; probablemente la más espléndida en su clase que una persona particular hubiera tenido nunca el propósito y la capacidad de realizar”.

Sin embargo, el interés y difusión de la prensa tomaría caminos hacia la polémica. Los diarios suecos no sólo dudarían de la aplicabilidad real de los deseos de Alfred Nobel, sino que llegarían inclusive a instar a la impugnación del testamento en favor de la familia y a apoyar los temores expresados por las instituciones requeridas por Nobel para la asignación de los premios. De esta manera, proliferaron las objeciones al testamento. Este fue, incluso, llamado “magníficas intenciones, magnífico desatino”.

Los “cargos” más importantes contra él fueron así recogidos por su leal ayudante y albacea: “la clara falta de patriotismo mostrada por un sueco que, mientras despreciaba los intereses nacionales de Suecia, había querido, en cambio, apoyar ciertas actividades internacionales; la incapacidad de las instituciones designadas como adjudicadoras de los premios para cumplir satisfactoriamente las tareas que se le encomendaban, que interferirían, además, en sus actividades normales y expondrían a sus miembros al intento de soborno y corrupción, y, finalmente, la disposición por la cual el Premio de la Paz tenía que ser concedido por una comisión nombrada por el Parlamento noruego podría acarrear los mayores peligros para los intereses suecos, especialmente en vista de las tirantes relaciones entre Suecia y Noruega acerca de la unión que estaba entonces vigente”.

Los albaceas, en su afán de actuar de conformidad con los deseos de Nobel, se encontraron con otros problemas más: la validez del testamento estaba supeditada a la aceptación, por parte de las organizaciones legatarias de los premios, de las donaciones respectivas. En los primeros momentos algunas de éstas se concentraron en debates acerca de la conveniencia de aceptar tal responsabilidad y, por supuesto, se vieron retrasadas las negociaciones, respecto a los términos de dicha aceptación y a las implicaciones de tipo legal y social.

Fueron el apoyo y la justeza de proceder de Emanuel Nobel los que comenzaron a romper el muro de complicaciones al que se enfrentaron sus albaceas. Emanuel no sólo les recordaba a éstos constantemente la importancia de su papel (solía referirse a la “obligación implicada en la palabra rusa de albacea, Dushe Prikashshik, que quiere decir “el portavoz del alma” y a la importancia de que los dos seleccionados por su tío obrasen en consecuencia), sino que junto con Carl Lindhagen -consejero legal y judicial- se constituyó en elemento clave en la consolidación definitiva de la voluntad Nobel.

De esta manera, Emanuel Nobel -como representante de la parte rusa de la familia-, después de declarar oficialmente el 11 de febrero de 1898, su desinterés por impugnar la voluntad testamentaria de Alfred Nobel y, por ende, su apoyo irrestricto a sus disposiciones-, colaboró en las negociaciones con los restantes parientes.

Paralelamente a las discusiones con los parientes de Nobel, los albaceas realizaron aproximaciones a las organizaciones legatarias de los premios y argumentaron correctamente los aspectos relacionados con la residencia legal de Alfred Nobel quien no había tenido realmente ninguna. Esto complicaba el hacer efectivos los bienes en tanto no estuviera clara la “nacionalidad” del patrimonio, que, en el momento de morir Nobel, se encontraban distribuidos por Francia, Alemania, Suecia, Rusia, Escocia, Inglaterra, Italia, Austria y Noruega

Ahora bien, la conveniencia determinada por los albaceas -en aras de cumplir estrictamente la voluntad del testador e, igualmente, de evitar a toda costa los descuentos de impuestos de cada país-, apuntaba a formalizar en Suecia la jurisdicción sobre el testamento. Se propuso, entonces, como domicile de fait la casa de campo deBjórkborn (en cercanías de Bofors), pues allí había vivido Nobel sus últimos años.

Para esta época las instituciones previstas por Alfred Nobel para la adjudicación de premios se mostraban menos reacias a colaborar con la causa. Aunque la Real Academia de Ciencias se negó reiteradamente a nombrar delegatarios para las reuniones y trabajos relacionados con la constitución de la futura Fundación Nobel -pese a la insistente solicitud de los albaceas-, su presencia, de todas formas, fue decisiva en el momento de solicitar la legalización del testamentó en cuestión.

En 1897 el testamento fue presentado para su homologación en el Juzgado Provincial de Karlskoga (en cuya jurisdicción se incluía tanto Bofors como Bjórkborn), por parte del propio gobierno sueco, los albaceas respectivos, la Academia Sueca, la Real Academia de Ciencias, el Karolinska Institutete, incluso, por el Parlamento Noruego.

Sin embargo, fueron necesarios varios meses más para que dicha legalización fuera posible: se necesitó, en primer lugar, la aprobación del testamento de la familia en pleno y, en segunda instancia, superar el escepticismo de las instituciones respecto a los lineamientos generales estipulados en el convenio con dichos parientes.

El convenio contenía varias cláusulas especiales -incluidas más tarde en los propios estatutos de la Fundación Nobel-, las cuales debían ser aprobadas, además, por las asociaciones en cuestión y por el gobierno sueco. Después de aceptado plenamente, por aprobaciones oficiales sucesivas durante junio y julio de 1898, el 9 de septiembre del mismo año el gobierno sueco admitió la legalidad y viabilidad del testamento de Alfred Nobel.

Dos meses después se reiniciaron las reuniones con la presencia de los delegatarios de la Real Academia de Ciencias, con quienes se habría de perfilar definitivamente la Fundación Nobel. Se necesitaron nuevas energías para superar con éxito las nuevas polémicas: la problemática respecto a la organización de la Fundación en general y de los Institutos Nobel por un lado; así como también la referente a la normatividad y finanzas concernientes a la adjudicación de los premios. Finalmente, el 29 de junio de 1900, fueron promulgados por decreto gubernamental los estatutos bajo los cuales funcionaría la Fundación y que habían sido propuestos por la comisión encargada.

Fueron necesarias algunas adaptaciones ala voluntad final de Nobel. La más significativa provenía de las palabras de Nobel, según la cual, el premio debía otorgarse a obras o trabajos del “año precedente”. La idea original de Alfred Nobel era posibilitar a los galardonados la continuación de sus actividades con cierta tranquilidad económica.

Las condiciones reales no permitieron, sin embargo, la realización práctica de esta cláusula. Los trabajos preparatorios de los estatutos de la Fundación Nobel necesitaron de muchas vueltas al problema. Al final, se solucionó con los términos del apartado siguiente: “la disposición testamentaria de que la adjudicación anual de premios se referirá a obras realizadas durante el año precedente se entenderá en el sentido de que las adjudicaciones se harán para las obras más recientes en los campos culturales aludidos en el testamento, y para obras anteriores sólo si su importancia no se ha hecho notar hasta hace poco”, (Fines de la Fundación. Estatutos de la Fundación Nobel).

De todas maneras, sigue manteniéndose la intencionalidad de Alfred Nobel. Sus palabras verificarían este hecho: “Extender el conocimiento es extender la prosperidad -y me refiero a una prosperidad real, no a la riqueza individual- y con esa prosperidad desaparecerá la mayor parte del mal. Los progresos de la investigación científica nos hacen abrigar la esperanza de que los microbios, tanto del alma como del cuerpo, serán gradualmente exterminados y que la única guerra que librará la humanidad en el futuro será contra esos microbios»

Con este criterio general se comenzaron a otorgar los premios Nobel a partir de 1901: tradicionalmente la ceremonia de entrega se ha realizado en el aniversario de la muerte de Alfred Nobel, el 10 de diciembre.

Ver: Nobel Año 2013 (en Flash, No Celulares)

Explosivos Aplicados A La Guerra

Biografia de Alfred B. Nobel Descubrimiento de la Dinamita

Biografia de Alfred B. Nobel
Descubrimiento de la Dinamita

Nobel, Alfred Bernhard. Químico y filántropo sueco, nacido en Estocolmo en 1833.

Después de estudiar en San Petersburgo y en América, regresó a Suecia para ayudar a su padre en la construcción de torpedos y minas submarinas, y en la aplicación de la nitroglicerina a fines industriales.

En 1866 patentó la dinamita y una primitiva pólvora sin humo que él llamó «ballistita».

También inventó la «gutapercha» artificial, un aparato para medir los líquidos, un barómetro y un gasómetro.

Murió en 1896 en San Remo, habiendo dispuesto la creación de un premio que llevaría su nombre para galardonar anualmente con los intereses de su capital (unos 44 millones de francos) los servicios importantes prestados a la Humanidad en los campos de la investigación científica, la literatura y la paz.

Veamos ahora su historia de vida…

alfred nobel

Químico e industrial sueco (Estocolmo 1833 -San Remo 1896). Tras estudiar en Estados Unidos, se ocupó de la dirección de las fábricas de armas y explosivos creadas por su padre en San Petersburgo, Estocolmo, Krummel y Wintervinken. Fruto de sus investigaciones para mejorar el rendimiento y la seguridad de la nitroglicerina, descubrió la dinamita (tres partes de nitroglicerina y una de materia porosa) y la gelatina, y más tarde la pólvora balística (sin humo).

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BREVE FICHA BIOGRAFICA DE NOBEL

• Nació el 21 de octubre de 1833 en Estocolmo (Suecia).

• A los nueve años se mudó con su familia a San Petersburgo (Rusia), donde su padre tenía una fábrica que proveía de material de guerra a las fuerzas armadas rusas.

• Fue educado por notables profesores particulares en distintos países, lo que le permitió dominar con fluidez varios idiomas.

• Finalmente, completó su formación como ingeniero químico en los EE.UU.

• Alrededor de 1860 comenzó a experimentar con la nitroglicerina (una peligrosa mezcla explosiva).

• En 1863 obtuvo la patente de la sustancia a la que llamó «aceite explosivo«.

• Un año más tarde, cuando una detonación de nitroglicerina provocó la muerte de su hermano Emil y de otras cuatro personas, empezó a investigar un método para manipular ese material con mayor seguridad.

El testamento

• En 1867 inventó la dinamita, explosivo compuesto de nitroglicerina y otras sustancias que hacían más seguro su uso.

• Al año siguiente obtuvo, junto con su padre, el Premio Lettersdtska de la Real Academia de Ciencias de Suecia por sus «inventos importantes de valor práctico para la humanidad».

• A fines de 1895 hizo su testamento y legó casi toda su fortuna para establecer la Fundación Nobel.

• Murió el 10 de diciembre de 1896 en San Remo (Italia).

Al morir, Alfred Nobel dejó un testamento en el que destinó parte de su fortuna para premiar cada año, a través de la Fundación Nobel, a científicos, escritores y pacificadores cuyo trabajo significara un importante legado a la humanidad.

El Premio Nobel se entregó por primera vez el 10 de diciembre de 1901 en Estocolmo y Oslo (Noruega). Desde entonces, muchas personalidades fueron distinguidas con este galardón que consiste de una medalla, un diploma personal y una importante suma de dinero.

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BIOGRAFIA COMPLETA DE ALFRED NOBEL: Durante los últimos años del siglo XIX, Estocolmo era una gran ciudad silenciosa, donde vivían ricos comerciantes noruegos y suecos, que monopolizaban los intercambios comerciales entre Rusia y los otros países del norte de Europa.

Era una ciudad que se iba extendiendo progresivamente; las primeras industrias nacían en el límite de los inmensos bosques suecos y, en los astilleros, se trabajaba con una actividad incesante en la construcción de barcos.

Alfredo Nóbel nació al comienzo de tal prosperidad, el 21 de octubre de 1833.  Su padre, ingeniero muy apreciado por su viva inteligencia, se había consagrado durante largos años al estudio de los explosivos, interesándose por conocer su composición química y sus efectos.

Fue el primero que logró construir una mina submarina (torpedo  fijo o flotante que estalla al menor choque y se emplea para atacar barcos enemigos y como defensa de los puertos) que despertó el interés de todas las naciones europeas, deseando cada una de ellas adquirir la respectiva patente para poseer los derechos de explotación exclusiva.

Cuando Alfredo Nóbel era todavía un niño, el gobierno ruso propuso a su padre que se trasladara a San Petersburgo para instalar allí una fábrica destina da a la producción, en gran escala, de este tipo de aparatos de guerra.

El padre aceptó, haciendo que el destino de Alfredo fuese crecer y formar su espíritu entre explosivos.  No resulta sorprendente por lo tanto que, años más tarde, se dedicara él también a profundizar y revelar los secretos de esta clase de investigaciones.

Comenzó sus estudios en Estocolmo, los continuó en San Petersburgo y, cuando sólo contaba diecisiete años, su padre lo hizo viajar sin compañía por Alemania, Francia, Inglaterra y Estados Unidos; hablaba ya, con la misma perfección: sueco, francés, inglés, alemán e italiano.

Su genio se manifestó tempranamente.  Bajo la sabia dirección de su progenitor, que fue el mejor de sus guías, no tardó en ser conocido, sobre todo por algunos inventos relacionados con diferentes sectores de la industria mecánica.

No tenía aún veinte años, cuando hizo patentar un tipo especial de medidor (contador) de gas y un modelo de medidor de agua. Pero, por esta misma época, un período difícil se iniciaba para los Nóbel.  Europa, que hasta el año 1815 había vivido angustiada por la guerra, deseaba ahora paz y tranquilidad; las razones militares que habían llevado a Rusia a contratar los servicios del ingeniero sueco perdieron importancia, y el gobierno imperial decidió suspender la fabricación de minas submarinas y cerrar las fábricas.

Cuando regresó a Suecia con su padre y su hermano, Alfredo quiso intentar la fabricación de nitroglicerina en grandes cantidades, estableciendo una verdadera manufactura; esto era algo que nadie había osado imaginar, pues la producción de esta materia presenta numerosos peligros.

Se trata, en efecto, de un explosivo extremadamente sensible, descubierto en el año 1847, en los laboratorios de la Universidad de Turín, por quien habría de implantar, más tarde, la utilización de la dinamita en la agricultura: el químico italiano Ascanio Sobrero (1812-1888), que se había adelantado a Alfredo Nóbel en el descubrimiento de la nitroglicerina.

En 1864, cuando el éxito parecía seguro, una tragedia enlutó a la familia Nóbel.  La imprudencia de algunos obreros, que trabajaban en la fábrica recién terminada, provocó una tremenda explosión que hizo saltar todas las instalaciones y causó la muerte de cinco trabajadores y de Emilio Nóbel, el hermano menor de Alfredo.  Fue una dura prueba para el joven sabio.  Solo, privado de su querido compañero, sin apoyo y sin recursos, tuvo que alquilar una vieja embarcación en la que instaló su laboratorio.

En 1865, la fortuna parecía volver a sonreírle; fundó la primera fábrica en Alemania y, algún tiempo más tarde, otra en Suecia.  Pero siempre estaba expuesto al riesgo que ofrecía, en todo momento, la manufactura de este tipo de explosivo esencialmente peligroso.  Tuvo entonces la idea de mezclar la nitroglicerina con una sustancia permeable inerte. Obtuvo, de este modo, la dinamita’, mucho menos peligrosa en su fabricación que la nitroglicerina.

Para poder satisfacer los pedidos que recibía de todos los puntos de la Tierra, Nóbel estableció numerosas fábricas en toda Europa; pero el éxito no lo alejó del estudio y de la investigación.  Agregando otras sustancias a los explosivos que ya había descubierto, el gran sabio sueco logró nuevos productos: la dinamita-goma, obtenida gelatinizando 92 partes de nitroglicerina por 8 partes de nitro celulosa; y la balistita, que contiene partes casi iguales de nitroglicerina y nitrocelulosa, con un 10 % de alcanfor.

Las patentó en 1887 y 1888; luego las ofreció al gobierno francés que las rechazó.  Este acontecimiento, aparentemente sin importancia, marcó el punto de partida de una sucesión de hechos que habrían de complicar su existencia.  Cuando sus experiencias comenzaban a proporcionarle tanto dinero como para convertirlo en el hombre más rico de su época, se desató una campaña en contra suya.

Periódicos, políticos, medios comerciales e industriales hicieron recaer sobre él la responsabilidad de los horrores de las guerras futuras.  Olvidaban o desdeñaban los notables servicios que podrían prestar la dinamita y otros explosivos, empleados con fines pacíficos.

  Nóbel no había trabajado para acrecentar las matanzas, sino para impulsar la ciencia en su camino hacia el progreso; aún más: conservaba la ilusión de contribuir a descartar los peligros de nuevos conflictos bélicos, mediante los resultados de su labor. ¿Cómo hubiera sido posible llevar a buen fin los trabajos de los túneles del Simplón, de 20 kilómetros de largo, o del San Cotardo, de 15 kilómetros, sin el auxilio de la dinamita?

En 1891, Alfredo Nóbel estaba en París.  Una mañana, mientras hojeaba un periódico, leyó con asombro la noticia de su muerte.  Se trataba de una horrible broma, pero más afectado se sintió aún por los comentarios que acompañaban la noticia, los cuales llegaban hasta el ensañamiento.  Algunos lo calificaban de «ser maléfico»; otros, de «autodidacta que lleva a los hombres a su destrucción».

Todos sus detractores afirmaron que se respiraba una atmósfera de alivio, pues por fin desaparecía un hombre que había dedicado toda su vida a descubrir los medios que permitirían a la humanidad provocar más cruelmente su propia perdición.

Abatido por semejantes lecturas, Nóbel abandonó París y marchó a San Remo, donde continuó sus trabajos. Hizo nuevos descubrimientos en un terreno que no pertenecía a la química ni a la física, pero las campañas que se habían levantado en contra de él altera ron profundamente su salud.

En 1895, a pesar de que jamas había tenido otro fin que el bien de sus semejantes, sintió a su alrededor un clima de injusta incomprensión y hasta de odio.  Hizo testamento y, con las inmensas riquezas que había reunido, decidió crear una Institución que sería famosa.  Deseaba borrar todo recuerdo del odio de sus contemporáneos y que la posteridad le rindiera justicia.

El 10 de diciembre de 1896, a la edad de sesenta y tres años, Alfredo Nóbel murió en su residencia de invierno de San Remo, dejándonos, además de sus grandes inventos, el claro ejemplo de su fuerte y valiente personalidad.  El 31 de diciembre se abrió su testamento.

En él establecía que, con su fortuna, la más grande que un sueco reuniera individualmente, ya que sobrepasaba los 9 millones de dólares, se premiase cada año, sin distinción de nacionalidad, credo, raza o color, el mejor descubrimiento en el campo de la física, la química, la medicina y la fisiología, la obra literaria animada del mejor ideal y el trabajo más eficaz para el acercamiento y el desarme de los pueblos (obra en pro de la paz universal).

El premio consiste en la entrega de una medalla, un diploma simbólico y una suma en efectivo que varía de año en año; así, por ejemplo, en 1915 fue de 50.000 dólares y, en 1935, de 42.000. Sin embargo, no es el dinero lo más importante del premio; el honor y el prestigio que confiere significan mucho más.

Según disposición testamentaria, los premios de física y de química los discierne la Real Academia Sueca de Ciencias; los de medicina y fisiología, la Facultad de Medicina de la Universidad de Estocolmo; los de literatura y los de la paz, un comité de cinco miembros nombrados por el Parlamento.

Asistamos a una elección del Premio Nóbel de Literatura.  Son las cuatro de la tarde de un jueves del mes de octubre.  Los «dieciocho inmortales» que integran la Real Academia Sueca se reúnen en su sesión semanal en la sala de deliberaciones, blanca y oro, de su local situado en la planta alta de la Bolsa de Valores.  Los académicos ocupan sus sitios, en sillones numerados que rodean una mesa cubierta de damasco azul.

Delante de cada miembro hay una vela encendida y una copa de agua azucarada.  Los académicos votan por medio de unas bolitas blancas de marfil, que depositan silenciosamente en un gran tibor (vaso grande de barro o porcelana oriental) japonés.

Una vez conocido el resultado, mientras los periodistas corren a los teléfonos para dar la noticia al mundo, el secretario de la Academia entrega a cada uno de los miembros presentes el medallón de plata que el fundador de la misma, el gran rey sueco Gustavo Adolfo, creara en 1786 para recompensar a los que concurrían a las sesiones.

En el anverso del medallón está estampada la imagen del Rey, y en el reverso, el lema de la Academia, «genio y gusto».  Algunos guardan el medallón y otros, según la tradición, lo cambian por coronas en la conserjería.  Luego, los académicos van a comer en la vecina cervecería-restaurante propiedad de la Academia, y discuten allí los alcances de su reciente elección.

El 10 de diciembre, aniversario de la muerte de Nobel, a las cinco de la tarde, los nuevos ganadores asisten, en la ópera de Estocolmo, a la entrega de los premios.  La ceremonia es presidida por el Rey, hallándose presentes los miembros de la familia real, oficiales de la corte, el cuerpo diplomático, representantes de la Fundación Nóbel, ministros del gobierno y otros personajes ilustres.

Es una solemne reunión, en la cual el traje de etiqueta es obliga torio.  Se toca música clásica y cada etapa de la ceremonia se señala con toques de cometa.

El presidente de la Fundación presenta a cada ganador con un corto discurso en el que se exponen los motivos por los cuales se les otorgó tan alta distinción, y el Rey les entrega el premio.

Después de esta ceremonia tradicional, la Fundación ofrece un banquete al que concurre toda la, familia real, excepto el Rey.

Se brinda por el soberano y cada ganador pronuncia unas palabras en su propia lengua.

A la noche siguiente, el Rey ofrece un banquete en el Palacio Real.

En el año 1901 se entregaron por primera vez los Premios Nóbel.  Los cinco elejidos para recibir tan importante galardón fueron: ciencias físicas, Guillermo Roentgen, alemán, descubridor de los rayos X; ciencias químicas,Jacobo van Hoff, holandés; fisiología y medicina, Emilio ven Behring, creador de la moderna sueroterapia que sirvió de base para la curación de la difteria; literatura, Armando Sully-Prudhonune, poeta francés; obra de la paz, Juan Enrique Dunant, filántropo suizo, fundador de la Cruz Roja Internacional, y Federico Passy, economista francés, fundador de la Sociedad Francesa de Arbitraje Internacional y de la Liga Internacional de la Paz.

Recordemos, entre los laureados con tan alta distinción, a Pedro Curie (francés) y María Curie (polaca), física, 1903; Iván Petrovich Pavlov (ruso), medicina y fisiología, 1904; Santiago Ramón y Cajal (español), medicina, 1906; Guillermo Marconi (italiano), física, 1909; Rabindranath Tagore (hindú), literatura, 1913; Alberto Einstein (alemán), física, 1921; Anatole Franco (francés), literatura, 1921; Jacinto Benavente (español), literatura, 1922; Federico Joliot e Irene Joliot-Curie (franceses), química, 1935; Carlos Saavedra Lamas (argentino), paz, 1936; Eugenio O’Neill (norteamericano), literatura, 1936; Roger Martin du Gard (francés), literatura, 1937; Sir Alejandro Fleming (inglés), química, 1945; Gabriela Mistral (chilena), literatura, 1945; Bernardo A. Houssay (argentino), fisiología, 1947; André Gide (francés), literatura, 1947; Alberto Schweitzer (francés), paz, 1954; Juan Ramón Jiménez (español), literatura, 1956.

Fuente Consultada: Lo Se Todo Tomo 3 Pag.460

RESPECTO A LA APLICACIÓN DEL TESTAMENTO: No fue tarea fácil para los albaceas hacer realidad el proyecto del solitario multimillonario. Tan sólo después de cuatro años de trabajosas tareas y complicadas negociaciones se pudo dar forma legal a las ideas de Nobel. La liquidación de las acciones que poseyó en vida en las innumerables compañías de explosivos, así como todos los demás valores de su propiedad convertibles económicamente supuso un esfuerzo considerable.

Las reacciones de la opinión pública al conocer el contenido de la última voluntad del inventor fueron de rechazo, como anteriormente habían sido de rechazo cuando Nobel inició la domesticación de la nitroglicerina.

Se acusó al testador de antipatriótico por la fuerte carga internacionalista de que estaba cargado y por conceder al Parlamento noruego la facultad de escoger el candidato merecedor del premio de la paz.

Se llegó a decir que la Academia y demás instituciones suecas —que intervenían en la concesión del galardón— quedaban expuestas al soborno y la corrupción, que surgirían graves dificultades políticas para el estado noruego, etc.

La campaña estuvo dirigida por un amplio sector de la familia Nobel, descorazonada al ver que la inmensa fortuna del difunto se les escapaba de las manos.

No obstante, el gobierno sueco sancionó oficialmente los estatutos de la nueva fundación por decreto de 20 de junio de 1900.

El Parlamento noruego no tardó en aceptar.

Desde entonces el mecanismo con más o menos modificaciones (el premio de economía fue introducido en 1968 por el Banco de Suecia) no ha dejado de ponerse en funcionamiento, salvo la breve interrupción de la segunda guerra mundial.

Años más tarde, algunos de los que con sus investigaciones hicieron posible las hecatombes de Hiroshima y Nagasaki resultaron «nobel-mente glorificados».

A lo largo de todo el año se desarrolla la selección de los candidatos a los diversos premios. Los de física y química son concedidos por la Academia de Ciencias de Suecia, el de literatura por la Svenska Akademien, el de medicina por el Instituto Carolino de Estocolmo y el de la paz por cinco miembros designados por el Parlamento noruego.

La entrega tiene lugar en la sala de conciertos de Estocolmo.

El rey de Suecia entrega personalmente los galardones. A continuación se celebra un magno banquete al que asisten numerosas personalidades.

Actualmente el valor económico de cada galardón es de 550.000 coronas suecas (unos siete millones de pesetas).

El dinero de la fundación está invertido en valores mobiliarios en las bolsas más importantes del mundo.

En cuanto a la cantidad de premios concedidos por regiones geográficas, puede decirse que los países anglosajones predominan en el campo científico (los Estados Unidos llevan 91, Gran Bretaña 54 y Alemania 51) y los latinos en el de la literatura (Francia ha obtenido 11 galardones).

La ecuanimidad de los jurados ha sido puesta muchas veces en tela de juicio, sobre todo en los premios de literatura y de la paz.

Se ha llegado a aducir que a la hora de la elección del candidato intervienen numerosos factores de política coyuntural.

Hay ciertos casos en que las protestas han sido justificadas: por ejemplo, cuando se le concedió el premio de literatura a Churchill, ya que hubiera resultado demasiado fuerte otorgarle el de la paz —como se pretendía—, a causa del belicismo de que hizo gala durante toda su vida; o también cuando recientemente Henry Kissinger fue designado como ganador, junto a Le Duc Tho, por «poner fin a la guerra de Vietnam»; éste resignó tal honor alegando que la paz en Vietnam estaba aún muy lejos de conseguirse.

A raíz de este último caso, dos miembros del comité de designación dimitieron en señal de protesta.

Independientemente de las acusaciones contra la ecuanimidad de los jurados, los premios Nobel se siguen concediendo cada año.

Continúan siendo los galardones más ambicionados por los investigadores, escritores y políticos del mundo.

Alfred Nobel puede descansar en paz. Su testamento ha sido cumplido.

DEL ALGODÓN PÓLVORA A LA «CORDITA» Y A LA «GELATINA EXPLOSIVA»

Si, por ejemplo, se hace hervir el algodón en una disolución de agua y ácido nítrico diluido, el producto, después de seco, será un polvo blancuzco, insoluble, que no servirá para nada.

Por el contrario, tratando el algodón a frío con la solución concentrada del mismo ácido, conteniendo además un poco de ácido sulfúrico, y al sacarlo del baño se lava cuidadosamente y seca, el resultado es el algodón-pólvora, uno de los explosivos modernos más enérgicos.

Aunque en apariencia cambia muy poco el algodón y el ácido reaccionó sobre la celulosa, el producto se denomina ácido nítrico «ester» de celulosa o nitrato de celulosa.

Este material es muy inflamable, arde con gran rapidez, desarrollando considerables cantidades de gases calientes.

Cuando estos gases se forman en un espacio reducido, tal como la recámara de un cañón, impulsan a la bala o granada con tremenda presión y velocidad.

Mas el algodón pólvora no puede emplearse para disparos de la artillería, pues su acción explosiva es tan rápida, que probablemente reventarían las piezas antes de disminuir la presión al salir el casco por la boca.

Así, con objeto de rebajar su fuerza explosiva, o mejor, hacer más lenta su acción, se disuelve el algodón-pólvora en una mezcla de éter y alcohol o en acetona, para convertirlo en una pasta plástica.

Moldeada esta pasta en pequeños cubos, cilindros o en forma granular, se puede hacer arda con la lentitud que se desee.

La inflamación es casi completa, no dejando apenas residuos ni dando lugar a gases, por cuya razón se la llamó «pólvora sin humo».

Mezclando el algodón-pólvora con la nitroglicerina, otro enérgico explosivo, y un poco de vaselina, se obtiene la «cordita».

Esta materia fue descubierta en 1878 por el célebre químico sueco Alfredo Nobel.

Hay muchos explosivos activos y eficaces, entre ellos el «TNT», y varios picratos; pero a la cordita se le considera como el mejor de todos.

Con la enorme fortuna acumulada con sus invenciones, Nobel fundó el premio que lleva su nombre, con el objeto de promover el avance de la ciencia y recompensar a aquellas personas que más se distinguieron por sus trabajos en favor de la paz universal.

La dificultad e inconveniente de la dinamita, desde el punto de vista moderno, es su pequeño rendimiento como explosivo.

Su seguridad resulta precisamente de que una cuarta parte de sus componentes son materias absorbentes que no engendran gases. 

Reconociendo esto, Nobel trató de encontrar, durante muchos años, otra substancia activa para su nitroglicerina, que al mismo tiempo que absorbiese el aceite explosivo formase una especie de pasta química.

Una mañana, al hacer sus ensayos, se cortó en un dedo.

Envió a un ayudante para que le trajese un poco de colodión y proteger su herida.

Recubierta la cortadura, iba a tirar el resto del frasco cuando se le ocurrió mezclarlo con la nitroglicerina.

El colodión se prepara disolviendo el algodón-pólvora en éter. Cuando se combina con alcanfor, el algodón-pólvora, disuelto, se convierte en celuloide.

Para fabricar esta clase de algodón-pólvora comercial sólo se emplea ácido nítrico moderadamente concentrado; es por veces muy inflamable; pero el alcanfor le hace inexplosible y puede ser trabajado con pesados martillos y laminadores sin el menor peligro.

Suprimiendo el alcanfor, Nobel obtuvo una mezcla de algodón-pólvora y nitroglicerina, la cual resultó aún más segura y con notable mayor energía explosiva.

El accidente de cortarse en un dedo hizo que el inventor ensayase con el algodón-pólvora, un nuevo explosivo conocido luego como: gelatina explosiva

Testamento de Alfred Nobel

«La totalidad de lo que queda de mi fortuna quedará dispuesta del modo siguiente: el capital, invertido en valores seguros por mis testamentarios, constituirá un fondo cuyos intereses serán distribuidos cada año en forma de premios entre aquéllos que durante el año precedente hayan realizado el mayor beneficio a la humanidad.

Dichos intereses se dividirán en cinco partes iguales, que serán repartidas de la siguiente manera:

Una parte a la persona que haya hecho el descubrimiento o el invento más importante dentro del campo de la Física.

Una parte a la persona que haya realizado el descubrimiento o mejora más importante dentro de la Química.

Una parte a la persona que haya hecho el descubrimiento más importante dentro del campo de la Fisiología y la Medicina.

Una parte a la persona que haya producido la obra más sobresaliente de tendencia idealista dentro del campo de la Literatura.

Una parte a la persona que haya trabajado más o mejor en favor de la fraternidad entre las naciones, la abolición o reducción de los ejércitos existentes y la celebración y promoción de procesos de paz.

Los premios para la Física y la Química serán otorgados por la Academia Sueca de las Ciencias, el de Fisiología y Medicina será concedido por el Instituto Karolinska de Estocolmo, el de Literatura, por la Academia de Estocolmo, y el de los defensores de la paz por un comité formado por cinco personas elegidas por el Storting (Parlamento) noruego.

Es mi expreso deseo que, al otorgar estos premios, no se tenga en consideración la nacionalidad de los candidatos, sino que sean los más merecedores los que reciban el premio, sean escandinavos o no».

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PARA SABER MAS:

Biografía II: (Estocolmo, 21 de octubre de 1833 – San Remo, 10 de diciembre de 1896)

Químico sueco. Su infancia transcurrió enfermiza y en medio de los fracasos económicos de su padre.

La familia de su madre costeó sus estudios, en los que sobresalió por sus altas calificaciones.

En 1844 se traslada con su familia a San Petersburgo, donde su padre trabaja en la confección de bombas, minas y proyectiles.

El éxito económico permitió la instalación de un taller propio.

Alfred continuó sus estudios, adquiriendo una vasta formación intelectual y tecnológica, y a los 16 años inició viajes por el extranjero que la completaron.

Viajó por Alemania, Italia, vivió en París, Nueva York… Dos años después comenzó a trabajar en la fábrica de su padre, que con la guerra de Crimea incrementó su produccion y prosperidad.

Imprimió con sus conocimientos y su inventiva un poderoso impulso a la industria bélica de los Nobel.

Sin embargo, la paz y un incendio desastroso cambiaron el rumbo de las cosas.

Su padre trabajó entonces en un explosivo nuevo, después de regresar de Estocolmo, como medio de reemprender el negocio.

Alfred inició gestiones con el Ejército ruso. Los experimentos fracasaron y el mismo Alfred comenzó a trabajar en el nuevo explosivo para no defraudar el interés que habían provocado sus promesas.

Y comenzó a trabajar con la nitroglicerina, cuya utilización no era aún controlable. Experimentó e investigó largamente sin resultados totalmente satisfactorios.

Decidió dedicarse a las aplicaciones comerciales y en 1864 halla un socio capitalista dispuesto a financiarle, pero una explosión en el laboratorio donde trabajaba, que acaba con la vida de cinco personas, le vale la prohibición de continuar sus experiencias.

Pero Nobel y su socio se instalaron sobre un lago en el que no ejercía autoridad la jurisdicción de Estocolmo y formaron compañía.

En 1865 se abría la primera fábrica de fuertes explosivos: el negocio fue bueno desde el primer momento y la industria experimentó un desarrollo continuo.

En pocos meses se instalaron sucursales en Noruega, Finlandia y Alemania.

La utilización industrial de nitroglicerina adquirió gran difusión; sin embargo, era sumamente delicado su transporte y fue causa de graves catástrofes.

Nobel abordó, pues, este problema e intentó la solidificación del explosivo.

La mezcla definitiva fue con tierra arcillosa de un tipo especial: la dinamita había sido descubierta: su propagación fue inmediata y la compañía Nobel se constituyó en el más poderoso de los monopolios del mundo. Alfred se hizo millonario y poderoso.

Se estableció en París. Alfred y sus hermanos invirtieron en las prospecciones petrolíferas del Cáucaso en 1878, y pronto Baku fue casi de su pertenencia.

Presentaron importantes innovaciones en la extracción, conducción por oleoductos, e inventaron un método de destilación más perfecto que los existentes.

En 1879 fueron los primeros en la utilización de barcos petrolíferos, teniendo en 1884 una auténtica flota. La intervención de Nobel en la política de Francia a través de Paul Barbe fue clarísima en la década de 1880.

En su testamento dispuso que toda su fortuna se destinase a la concesión de cinco premios (física, fisiología y medicina, química, literatura y paz) destinados a recompensar, cada año, a los grandes bienhechores de la humanidad.

Biografía de Nobel Alfred –
Fuente Consultada: Enciclopedia Temática Electrónica (Biografías)
Fuente de la Ficha Biografica de la Revista GENIOS Nª79 -Nobel Alfred –

Explosivos Aplicados A La Guerra

Nitroglicerina, Historia, Inventor, Caracteristicas y Fabricaciòn

NITROGLICERINA: DESCUBRIDOR Y PRECAUCIONES EN LA ELABORACIÓN

NITROGLICERINA  Ester (compuesto orgánico) nítrico de la glicerina, de fórmula C3H5N3O9, en el que sus tres grupos alcohólicos han sido esterificados por otros tres de ácido nítrico. Es un líquido aceitoso, incoloro e inodoro, más pesado que el agua e insoluble en ella, que se prepara tratando la glicerina con una mezcla fría de ácidos nítrico y sulfúrico concentrados. Arde sin explosión cuando está en capas delgadas, pero detona con gran violencia por efecto del calor, del roce o de un choque; estalla con una fuerza siete veces mayor que la de la pólvora.

La nitroglicerina fue el primer explosivo práctico producido nunca más fuerte que el polvo negro. La nitroglicerina fue sintetizada por el químico italiano Ascanio Sobrero en 1847, trabajando bajo Théophile-Jules Pelouze en la Universidad de Turín.

Sobrero inicialmente llamó a su pyroglycerine descubrimiento, y advirtió enérgicamente en contra de su uso como explosivo. Más tarde fue adoptado como un explosivo comercialmente útil de Alfred Nobel.

Nobel experimentó con varias formas más seguras para manejar la nitroglicerina peligrosa después de que su hermano menor Emil Oskar Nobel y varios obreros murieron en una explosión de nitroglicerina en la fábrica de armamentos del Nobel en 1864 en Heleneborg, Suecia.

Un año más tarde, Alfred Nobel fundó Alfred Nobel y Company en Alemania y construyó una fábrica aislada en el Krummel colinas de Geesthacht, cerca de Hamburgo. Este negocio exporta una combinación de líquido de la nitroglicerina y la pólvora llamado «Aceite de voladura», pero esto era extremadamente inestable y difícil de manejar, como se muestra en numerosas catástrofes

Las operaciones en la industria de la nitroglicerina fueron siempre bastante peligrosas. Se llevan a efecto en una serie de talleres establecidos en terrenos cuyas proximidades se consideran siempre como peligrosas. Los edificios se sitúan a diferentes niveles y más bajos que las tuberías de plomo, forradas de madera, por las que corre el líquido explosivo desde un taller a otro. En estas peligrosas construcciones no debe emplearse ni el hierro ni ladrillos.

Se hacen de madera, pues ésta ofrece mucha menos resistencia que los materiales antes citados. Cuando, por desgracia, acontece una explosión, saltan los costados y vuela la cubierta, cayendo destrozados y en pedazos sobre los muros deshechos. Si la explosión ocurriere en un edificio de mampostería, los trozos de los materiales serían lanzados contra las otras construcciones que le rodeasen.

Así, se ha visto que la mejor disposición para establecer los talleres es instalarlos en grandes zanjas o pozos, defendiéndolos, además, con terraplenes de mayor altura que los techos de aquellos casetones en los cuales se efectúan trabajos expuestos. De este modo, los efectos de la explosión se limitan al lugar donde sobrevino.

En las fábricas de nitroglicerina se trata de evitar por todos los medios imaginables la posibilidad de cualquier choque, por pequeño que sea, golpes de las herramientas metálicas con la piedra y la menor perturbación o desorden que pueda producir una explosión.

Los obreros calzan zapatos de suela cosida, pues los clavos son más peligrosos que encender una cerilla; todos los útiles se hacen de bronce o latón, y los edificios se aseguran con estaquillas y clavijas de madera o clavos de bronce. Causas tan insignificantes, como, por ejemplo, el reflejo de la luz del Sol en el agua contenida en un balde que habrá servido para lavar nitroglicerina, han dado lugar a diversas explosiones.

A pesar de todo lo dicho, la vida del obrero en las factorías donde se prepara este producto no es tan desagradable como parece. Poco a poco fue mejorando la índole de los trabajos, y desde luego es mucho menos peligroso ahora el proceso que cuando comenzó la industria.

Los obreros están obligados a cambiar el traje a la entrada en la fábrica, y no se les permite tener consigo ningún útil o pieza de metal, cerillas o cigarros. No pueden volver a sus casas con la blusa de faena, pues esto sería tan peligroso como el llevar un torpedo, que estalla al menor descuido.

La primera operación en las fábricas de explosivos se efectúa en el taller de nitrificación, que es indispensable conservar escrupulosamente limpio de tierra, arena y polvo. El encargado vigila por una abertura del gran tanque de plomo el chorro de nitroglicerina que cae sobre la mezcla de ácido sulfúrico y nítrico, regulando al mismo tiempo una corriente de aire comprimido que agita los líquidos durante el proceso de nitrificación.

Un termómetro indica la temperatura de la mezcla, debiendo tenerse especial cuidado en que ésta no suba al grado que se considera peligroso, por efecto del calor desarrollado en la reacción. Alrededor del tanque circula constantemente una corriente de agua para enfriar la mezcla.

El aire comprimido también sirve para rebajar la temperatura. La nitrificación dura unos treinta minutos, y una vez terminada, la materia que podríamos llamar «nitroglicerina cruda» está en disposición de pasar al taller de separación.

Esta nitroglicerina es un líquido oleoso, pesado, de coloración pajiza pálida, con sabor azucarado y cualidades venenosas: muchas personas, sólo con tocarlo, sienten dolor de cabeza; y por último,en caliente explota con gran facilidad. Una vez en el taller de separación es menos peligroso.

El tanque separador tiene también una abertura, y según corren los desperdicios, ácidos desprendidos de la nitroglicerina cruda, un obrero vigila también observando si aparecen vapores de color rojo vivo, que es la señal de peligro. Si los humos van enrojeciéndose debe aumentarse la presión de la corriente de aire para mezclar más intensamente la masa, pues esto es a causa de que el compuesto tiene una temperatura superior a la precisa para que no se descomponga.

Esta descomposición es provocada por el agua, con la cual se lava la nitroglicerina dos o tres veces. Si el vapor no disminuye y se teme, por tanto, pueda ocurrir una explosión, se abre rápidamente el cierre entre los tanques de separación y sumersión. La nitroglicerina corre a este último, que es una amplia cisterna refrigeradora instalada fuera de la caseta o taller.

Pero si la operación sigue su marcha normal, la carga, libre de ácidos y bien lavada con agua, corre por tuberías deplomo al gran departamento de filtración. Aquí se hace pasar por dos franelas, y, recogida en cubos de caucho, la analiza un químico. Muchas veces tiene que lavarse de nuevo, por no satisfacer a las condiciones exigidas. Cuando cumple estas condiciones, se envía, también por tubería, al taller de sedimentación, donde reposa un día o más, hasta que aparece el agua en la superficie.

Algunas veces se hace pasar a través de la sal común, que absorbe el agua, y de esta manera se economiza el tiempo empleado en la sedimentación. En las fábricas de pólvoras hay otras muchas disposiciones ingeniosas que disminuyen el riesgo de la manipulación y producen un compuesto más puro, químicamente considerado.

Preparación actual de los explosivos para hacerlos menos peligrosos
Después de terminada la sedimentación, la nitroglicerina puede ya servir para preparar la dinamita, cordita, nitrogelatina y otros varios compuestos explosivos, ha dinamita se hace mezclando la nitroglicerina con tierra infusoria o kieseiguhr, que absorbe tres veces su peso de aquella materia; pero para las explotaciones de canteras y minas se emplea una materia inerte más débil.

Se cargan los cartuchos en casetas o chozas, en las que trabajan tres mujeres: una, en la prensa, que es un cilindro con pistón de marfil que comprime la carga en el cartucho; las otras dos mujeres los envuelven, y un chico recoge el peligroso producto cada diez minutos, transportándolo al almacén.

En la explotación de minas la dinamita ha sido en gran parte suplantada por la gelatina explosiva y varias otras pólvoras especiales, en general conteniendo nitroglicerina, pues son más enérgicas, económicas, menos sensibles a la acción de la humedad y más seguras. Muchas de las llamadas «pólvoras sin peligro» son muy semejantes a la dinamita; pero contienen alguna otra substancia para reducir la temperatura y longitud de la chispa en el momento de la explosión. Aunque esto disminuye la fuerza explosiva, es una modificación conveniente, pues se ha comprobado que la acción de la chispa en una pequeña carga de dinamita, sobre las cenizas o el polvillo de carbón, ha sido causa de desastrosos accidentes, ha dinamita se va reemplazando en otros diferentes trabajos por varios tipos de explosivos estudiados especialmente para las condiciones particulares de cada obra.

Es tan conocida por los especialistas la acción de los diversos ingredientes que entran en la composición de la dinamita, que pueden preparar las mezclas de suerte que satisfagan a la calidad que se desee. En la práctica moderna del empleo de explosivos hay en realidad muy poco peligro, si las personas que los manejan son cuidadosas, pues todas las diversas calidades se ensayan de varias maneras antes de lanzarlas al mercado. Generalmente los barrenos o explosiones industriales, en obras públicas y explotaciones mineras, se descargan por medio de la chispa eléctrica y desde lugares distantes, al abrigo de todo peligro.

Poco se deja a la casualidad, pues los hombres saben muy bien, por triste experiencia, la tremenda fuerza que desarrollan los gases. Conocen también la manera de barrenar la roca o el carbón que desean destrozar o arrancar, la profundidad y dirección que deben dar, así como la cantidad y clase de explosivo necesario para conseguir determinado trabajo, que pueden fijar con exactitud completa. Algunos explosivos rajan el material duro en que se utilizan, mientras otros actúan como grandes y potentes martillos de vapor, por compresión, machacando y despedazando la roca.

Explosivos Aplicados A La Guerra

Concepto de Temperatura Relacion Entre Escalas Centigrado y Fharenheit

Concepto de Temperatura – Relación Entre las Escalas

Qué es la temperatura?
Hemos dicho antes que calor y temperatura son dos cosas diferentes. Sin embargo, están estrechamente relacionadas entre sí; en realidad, la temperatura no es más que uno de los efectos del calor. Para hacernos una idea clara del concepto de temperatura, imaginemos una vasija llena de agua y un pequeño recipiente situado encima, comunicados ambos por un tubo.

Si vertemos agua en el recipiente superior, a través del tubo se unirá con el agua de la vasija, ya que aquélla se halla a un nivel más elevado. Sin embargo, si no recurrimos a una bomba no podremos hacer pasar el agua de la vasija al recipiente superior. Pues lo mismo sucede con el calor, si bien éste es movimiento y no materia: para que la energía calorífica pueda pasar de un cuerpo a otro, es necesario que en uno de ellos el calor se encuentre a un nivel superior al del otro.

Al cuerpo con nivel calorífico superior lo llamamos cuerpo caliente o fuente calorífica; y al de nivel calorífico inferior cuerpo frío o refrigerante.

La temperatura nos indica, pues, el nivel térmico de un cuerpo. Se dirá que un cuerpo está caliente respecto a otro cuando le cede calor; y, viceversa, que está frío respecto a otro, cuando lo recibe. El cuerpo caliente tiene una temperatura mayor; el frío, menor. ¿Cómo se determina la temperatura? Comparando el nivel térmico de un cuerpo con el de otros en condiciones dadas, los cuales se toman como términos de referencia para establecer una escala termométrica.

La temperatura de un cuerpo, entre estrechos límites, es perceptible por nuestros sentidos, por lo que se denominó también grado de calor sensible, expresión imperfecta e incompleta. Ahora podemos advertir mejor la diferencia entre las expresiones «calor» y «temperatura». Un cuerpo puede contener mayor cantidad de calor que otro, y sin embargo tener menos temperatura. La cantidad de calor necesaria para elevar en una unidad (grado), la temperatura de la unidad de masa de un cuerpo, se llama calor específico, y se establece mediante el empleo de una unidad denominada caloría.

VISIÓN MICROSCÓPICA DE LA TEMPERATURA  Una característica de la materia es la movilidad incesante de sus átomos y moléculas en todas direcciones y sentidos, con las velocidades más variadas.

Esas velocidades se intercambian por interacciones entre las moléculas, sea por choques, sea por atracciones; pero si un cuerpo está a una determinada temperatura, entonces la velocidad promedio de sus moléculas también está determinada: podrán las moléculas intercambiar velocidades entre sí, una veloz transformarse en lenta por un choque, o a la inversa; pero el promedio no cambia si la temperatura no cambia.

Hay, entonces, una relación entre temperatura y velocidad promedio de las moléculas: si la temperatura sube, la velocidad media de las moléculas aumenta, y recíprocamente.

Pero hay otra cuestión: si tenemos a una misma temperatura moléculas de diferentes sustancias, como ocurre con el aire (mezcla de oxígeno y de nitrógeno, y de otros gases en pequeñas cantidades) las moléculas de oxígeno tienen su propia velocidad media a esa temperatura; y las de nitrógeno tienen, a la misma temperatura, su velocidad media propia, diferente de la del oxígeno.

Y aquí viene lo importante: las velocidades medias son diferentes, así como son diferentes las masas de las moléculas; pero… a una misma temperatura todas las moléculas de todas las sustancias tienen una misma energía cinética media. Es decir que la temperatura de un cuerpo es una medida del promedio de las energías cinéticas de sus moléculas, y recíprocamente.

particulas solido particulas liquido particulas gas
En los sólidos, las partículas están muy juntas y ordenadas; solo pueden realizar pequeños movimientos de vibración en torno a una posición de equilibro. En los líquidos, las fuerzas entre partículas son menos intensas y las partículas tienen cierta libertad para moverse. En los gases, las partículas pueden moverse libremente en todas las direcciones.

De acuerdo con la teoría cinético-molecular de la materia, los cuerpos esa formados por partículas (moléculas, átomos e iones) que están en continuo  movimiento. Es decir, a nivel microscópico, las partículas que forman la materia que nos rodea (átomos, moléculas, iones) se mueven constantemente y tiene» portante, cierta energía cinética.

• En un sólido, los átomos guardan sus posiciones realizando solamente movimientos de vibración y rotación.

• En los fluidos (gases y sólidos), las partículas están libres y, portante, pueden desplazarse también por el recipiente.

La cantidad de energía cinética media que tienen las partículas de un cuerpo se refleja en su temperatura.

Un aumento en la temperatura de cualquier cuerpo (sólido, líquido o gas nos informa de un aumento en la agitación de las partículas del mismo.

• Cuando las partículas se mueven deprisa, el cuerpo se encuentra a temperatura elevada.

• Cuando las partículas se mueven más despacio, el cuerpo se encuentra a baja temperatura.

La temperatura es una magnitud relacionada con la energía cinética media que tienen las partículas de un cuerpo. La unidad de temperatura en el SI (sistema internacional)  es el kelvin (K).

Cuando decimos que un sólido o un líquido está más caliente que otro realmente estamos indicando que las partículas que forman uno de ellos se están moviendo más deprisa que las del otro.

Equilibrio térmico
La medida de la temperatura como magnitud física adquiere sentido a pan de la idea de equilibrio térmico. Un sistema físico se encuentra en equilibrio térmico con el ambiente que lo rodea si no Intercambia energía con él, lo cual Implica que ambos se encuentran a la misma temperatura. Si no lo están, es porque llevan en contacto menos tiempo del necesario para que se alcance el equilibrio, pero si los dejamos juntos el tiempo suficiente, acabarán por alcanzar la misma temperatura, llamada
temperatura de equilibrio.

MEDIR LA TEMPERATURA: La forma más frecuente de determinar estados térmicos es mediante un termómetro de mercurio. Los más comunes entre estos instrumentos consisten en un pequeño volumen de mercurio encerrado en un tubo capilar de vidrio con un ensanchamiento en un extremo (bulbo del termómetro).

La parte interior del tubo no ocupada por mercurio está vacía. Como se ve en la figura hay dos formas diferentes de termómetros de esta clase. Al calentarse el mercurio se dilata, y el nivel de la columna en el capilar aumenta de altura.

A cada altura corresponde un determinado estado térmico del termómetro. Se lo pone en contacto con hielo en fusión ya nivel de la parte superior de la columna de mercurio se señala una marca y se le asigna el cero. Se coloca entonces el termómetro en los vapores que produce agua destilada en ebullición  cuando la presión atmosférica es la normal: 760 mm. (más adelante veremos la razón de esta exigencia).

En verdad es menester tomar otras precauciones; pero no las consignamos por razones de simplicidad en la exposición. Se señala el nivel de la columna en estas condiciones y se le asigna el número 100. El intervalo entre ambas señales (0 y 100) se divide en 100 partes iguales (de igual volumen) y se asigna un número entero entre 1 y 99 a cada una de las nuevas señales. Cada uno de los intervalos entre dos señales corresponde a un calentamiento del termómetro de 1°C: un grado centígrado de la escala de mercurio que, de este modo, queda definida.

La graduación se puede prolongar, si se desea, por arriba de 100°C y por debajo de 0°C, lo que se hace con mucha frecuencia. Hay termómetros para ámbitos más o menos grandes. Con los termómetros descritos sólo se puede tener una escala entre —39°C y + 357°C. Para temperaturas más bajas se usan otros líquidos, y para temperaturas más altas es menester recurrir a dispositivos diferentes o utilizar termómetros de mercurio con gas en la parte no ocupada con mercurio (termómetros «a presión»). El grado centígrado se puede también dividir y se pueden tener 1/10 y hasta 1/100 de grado centígrado en termómetros muy especiales.

La escala que acabamos de describir es la escala centígrada o Celsius. Existen las de Reamur y la de Fahrenheit, cuyas correspondencias con la centígrada aparecen en la Fig. 10. 6. En la práctica se usan las tres escalas, aun cuando la más utilizada es la centígrada. Para ciertos fines se utilizan la Reamur en Alemania y la Fahrenheit en los EE.UU.. de Norte América.

Para distintos fines existen termómetros con diversas características: termómetros de máxima (por ejemplo los clínicos: para «tomar la temperatura de pacientes») y de mínima; termómetros de alcohol, termómetros diferenciales, etc. También existen, aun cuando basados en la dilatación de sólidos o en otros fenómenos, termómetros registradores (termógrafos).

Como hemos dicho, si un termómetro se pone en contacto durante un tiempo suficiente con un cuerpo, ambos adquieren el mismo estado térmico. El del termómetro está determinado por la temperatura que en él se lee. Por lo tanto, también queda definido, por esa misma temperatura, el estado térmico del cuerpo del cual se determina, de esta manera, la temperatura.

termometros clasicosTermómetros comunes de vidrio, a mercurio.
a) Es un termómetro macizo. Está fabricado con un tubo de vidrio de diámetro interior capilar y exterior bastante grande (tubo de paredes gruesas). La escala está grabada sobre el mismo tubo. Es un tipo de termómetro robusto, esto es, resistente a golpes moderadamente fuertes.

b) Termómetro con un tubo capilar de paredes delgadas, fijo sobre una escala plana construida sobre una lámina de vidrio opaco o material cerámico del tipo de la porcelana. Todo ello se halla dentro de un tubo de paredes delgadas y de diámetro exterior grande. Son termómetros más frágiles que los anteriores; pero son, en general, mucho más exactos.

Termómetros diversos.
a) De máxima y b) de máxima y mínima. En este último, cuando asciende la temperatura el índice i asciende arrastrado por el mercurio; pero cuando la temperatura desciende queda retenido en la posición de temperatura máxima por el alcohol que está sobre el mercurio.

Análogamente, el índice queda retenido en la posición de temperatura mínima. Una vez hechas las lecturas, un imán permite poner los índices en contacto con el mercurio, c) Termómetro clínico (de máxima).

El estrangulamiento impide que el mercurio que ha llegado en I a su altura máxima, descienda, quedando, cuando la temperatura desciende, como se ve en II. Para hacer que las dos porciones de mercurio se reúnan nuevamente se da al termómetro unas sacudidas bruscas.

termometros de maxima y minima

Aunque la escala de temperaturas centígrada (o de Celsius) se utiliza ahora casi universalmente en los laboratorios científicos, la escala de Fahrenheit todavía tiene una gran aplicación en ingeniería, en países de procedencia sajona.

Durante muchos años los informes meteorológicos del Reino Unido expresaban la temperatura en grados Fahrenheit, pero a partir de 1962 la Oficina Meteorológica tomó la determinación de usar la escala centígrada.

Momentáneamente, hasta que se acepte universalmente el uso de la escala centígrada, se presentarán muchos casos en los que será necesario convertir las temperaturas de una escala a otra. Este caso se presenta cuando es necesario aplicar los ensayos de laboratorio para resolver problemas de ingeniería.

ESCALA TERMOMÉTRICAS: Se toman por acuerdo como puntos fijos el punto de fusión del hielo y el punto de ebullición del agua. Una escala termométrica vendrá definida por los valores de temperatura asignados a los dos puntos, aceptando una variación lineal de la magnitud termométrica con la temperatura.

Escala Celsius o centígrada
La escala Celsius o centígrada asigna el valor cero al punto de congelación o solidificación del agua y el valor 100 al punto de ebullición de la misma a la presión de una atmósfera. Cada unidad, debido a la variación lineal con la temperatura, será 1/100 del intervalo y se llama grado Celsius o centígrado (°C).

Escala Kelvin o absoluta
La escala absoluta o termodinámica utiliza como unidad de medida de temperatura el kelvin (K), cuyo valor coincide exactamente con el de 1°C, ya que el intervalo entre los puntos fijos también se divide en 100 unidades. Sin embargo, se asigna el valor 273 al punto de fusión del hielo y, portante el valor 373 al punto de ebullición del agua. En consecuencia, la relación entre la temperatura medida en Kelvin y la medida en grade; centígrados es la siguiente:

T (K) = t (°C) + 273

es decir, se trata de la misma escala que la centígrada pero desplazada hacia abajo en 273 unidades.
La importancia de la escala absoluta radica en que es posible demostrar que el cero absoluto de temperatura se corresponde con la ausencia total de energía cinética interna del cuerpo considerado, es decir, con la Inmovilidad total de sus partículas.

Escala Fahrenheit
Otra escala de temperaturas, muy utilizada en Norteamérica fuera de los ambientes científicos es la escala Fahrenheit. En esta escala se efectúan 180 divisiones en el intervalo definido por los puntos fijos, asignando a estos puntos los valores 32 y 212, respectivamente. La relación entre la temperatura expresada en grados centígrados y la correspondiente en grados Fahrenheit.

t (°F) = 1,8 t (°C) + 32

La escala absoluta correspondiente a la Fahrenheit, es decir, con unidades ¡guales, es la escala Rankine, cuyos puntos fijos son 491,69 y 671,67. Evidentemente, el intervalo en ambos cas:: es de 180 unidades. La relación entre la temperatura expresada en °F y °R es la siguiente:

t(°R) = t(°F) +491

EXPLICACIÓN: La conversión se realiza fácilmente recurriendo a la aritmética elemental, pero cuando no se exige una precisión grande y es necesario realizar gran numero de conversiones, se pueden usar varias tablas de mano que dan el valor directamente.

Las escalas de temperaturas se basan en un método de comparación entre una temperatura determinada y unos puntos de referencia. Los dos datos más importantes son la temperatura de fusión del hielo (que constituye el punto fijo inferior) y la temperatura de ebullición del agua a la presión atmosférica (punto fijo superior) En la escala centígrada, al punto fijo inferior se le da el valor 0°C, mientras que el punto fijo superior es 100°C.

La escala, entre estos dos puntos, se divide en 100 intervalos o grados. Por su parte la escala Fahrenheit se extiende desde 32°F, que es el punto inferior, a 212°F., o punto superior, de tal forma que el número de grados entre ellos es de 180.

El número de divisiones entre los puntos fijos de las dos escalas proporciona la clave para realizar las conversiones. Cien divisiones de la escala centígrada equivalen a 180 divisiones de la escala Fahrenheit. Utilizando una relación más simple, 5 divisiones de la escala centígrada equivalen a 9 divisiones de la escala Fahrenheit.

Puesto que todas las conversiones se deben realizar utilizando como dato el punto fijo inferior, es decir, todas las temperaturas se miden con relación a este nivel, se presenta una complicación, derivada de los distintos valores que se han asignado a los dos puntos inferiores en las dos escalas.

Por tanto, si se convierte una temperatura de la escala centígrada a la escala Fahrenheit, el número equivalente de divisiones en esta escala sobre el punto fijo inferior se calcula multiplicando primero el valor de la escala centígrada por 9/5 (1,8). Pero, puesto que el punto fijo inferior tiene en la escala Fahrenheit el valor 32, se debe añadir esta cifra al resultado del primer cálculo. Por el contrario, si una temperatura en grados Fahrenheit se quiere pasar a grados centígrados, en primer lugar hay que restar 32 de la cifra original.

Así se averigua el número de divisiones en que excede el valor Fahrenheit del nivel del punto fijo inferior; a continuación, esta cifra se multiplica por 5/9. El resultado de este cálculo proporciona la temperatura en grados centígrados.

ALGUNAS TEMPERATURAS

Reacción termonuclear del carbono5 X 108
Reacción termonuclear del helio108
Interior del Sol107
Corona solar106
Onda de choque en el aire para Mach 202.5 X 104
Nebulosas luminosas104
Superficie solar6 X 103
Fusión del wolframio3.6 X 108
Fusión del plomo6.0 X 102
Solidificación del agua2.7 X 10s
Ebullición del oxígeno (1 atm)9.0 X 101
Ebullición del hidrógeno (1 atm)2.0 X 101
Ebullición del helio (He4)  (1 atm)4.2
Ebullición del He3   a la presión baja que se puede alcanzar3.0 X 10-1
Desmagnetización adiabática de sales paramagnéticas10-3
Desmagnetización adiabática de núcleos10-6

Fuentes Consultadas:
Elementos de Física y Química – Prelat
Enciclopedia del Estudiante Tomo 7 Física y Química
Revista TECNIRAMA N°70

La Dilatacion Termica Resumen Los Efectos Termicos del Calor

Resumen Sobre La Dilatación Térmica 
Los Efectos Térmicos del Calor

Los efectos comunes de cambios de temperatura son cambios de tamaño y cambios de estado de los materiales. Consideremos los cambios de tamaño que ocurren sin cambios de estado. Tomaremos como ejemplo un modelo simple de un sólido cristalino. Los átomos están sostenidos entre sí, en un ordenamiento regular, mediante fuerzas de origen eléctrico. Las fuerzas entre los átomos son similares a las que ejercería un conjunto de resortes que unieran los átomos, de manera que podemos imaginar al cuerpo sólido como un colchón de muelles.

Estos «resortes” son muy rígidos , y hay aproximadamente 1022 resortes por cada centímetro cúbico. A una temperatura cualquiera, los átomos de los sólidos están vibrando. La amplitud de vibración es del orden de 10-9cm y la frecuencia aproximadamente de 1013/seg.

Cuando aumenta la temperatura se incrementa la distancia media entre los átomos. Esto conduce a una dilatación de todo el cuerpo sólido conforme se eleva la temperatura. El cambio de cualquiera de las dimensiones lineales del sólido, tales como su longitud, ancho espesor, se llama dilatación lineal.

Si la longitud de esta dime lineal es L, el cambio de longitud, producido por un cambio de temperatura DT, es Al. Experimentalmente encontramos que, si DT suficientemente pequeña, este cambio de longitud Al es proporcional al cambio de temperatura DT y a la longitud original L. Por con siguiente, podemos escribir:(D=delta, letra griega)

La Dilatacion Termica Por Temperatura Efectos Termicos del Calor

Un sólido se comporta de muchos aspectos como si fuera un «colchón de muelles» microscópico, en el las moléculas están sostenidas entre si mediante fuerzas elásticas

AD [email protected]  (se lee alfa L por delta T)

en la ecuación anterior, «, que se llama coeficiente de dilatación U tiene diferentes valores para diversos materiales. Escribiendo otra manera esta fórmula obtenemos:

@= 1.DT/L.DT

o sea, que podemos interpretar a como la fracción de cambio de  longitud por cada grado que varia la temperatura.

Estrictamente hablando, el valor de @ depende de la temperatura a que esté el cuerpo y de la temperatura de referencia que se para determinar a L. Sin embargo, su van ordinariamente es insignificante comparada con la exactitud con es necesario hacer las mediciones en ingeniería. Con toda confianza podemos tomarla como constante para un material dado, independientemente de la temperatura.

En la Tabla  se muestra una lista de los valores experimentales del coeficiente medio de dilatación lineal de algunos sólidos comunes. Para todas las sustancias se encuentran en la lista, el cambio de tamaño consiste en una dilatación al elevarse la temperatura, porque a es positivo. El orden de magnitud de la dilatación es aproximadamente de 1 milímetro por metro de longitud por 100 modulos Celsius.

EJjemplo: Se va a elaborar el rayado de una escala métrica de acero de manera que los intervalos de milímetro sean exactos dentro de un margen de precisión de 5×10-5mm. a una cierta temperatura. ¿Cuál es la máxima variación de temperatura permisible durante el rayado?

[email protected]

Tenemos: 5 x 10-5 mm = (11 X 10-6/C)(1.0 mm) DT

en la expresión anterior hemos usado @ para el acero, tomada de la Tabla. De esta expresión se obtiene DT=5 C°. La misma temperatura a la cual se haga el proceso de rayado será la temperatura a la cual deba conservarse la escala cuando se use y deberá mantenerse siempre dentro de un margen de aproximadamente 5 C°.

Nótese (tabla)  que si se usara la aleación invar en lugar del acero, entonces, para la misma tolerancia requerida, se podría permitir una variación de temperatura de aproximadamente 75 C° o para la misma variación de temperatura (DT = 5°), la tolerancia que se obtendría sería más de un orden de magnitud mejor.

TABLA ALGUNOS VALORES DE @

Aluminio 23 X 10-6     Goma dura 80 X 10-6

Latón 19 X 10-6       Hielo 51X10-6

Cobre 17 X 10-6         Invar 0.7 X 10-6

VIDRIO (ordinario) 9 x 10-6  Plomo 29 X 10-6

Vidrio (pyrex) 3.2 x 10-6    Acero 11 X 10-6

Al nivel microscópico la dilatación térmica de un sólido sugiere un aumento en la separación media entre los átomos en el sólido. La curva de energía Potencial para dos átomos adyacentes en un sólido cristalino en función de su separación internuclear es una curva asimétrica como la de figura.

 Al acercarse los átomos, disminuyendo su separación del valor de equilibrio  entran en juego intensas fuerzas de repulsión y la curva de potencial se eleva con gran pendiente (F — dU/dr); conforme los átomos se separan aumentando su separación con respecto al valor de equilibrio.

Ver: Concepto de Cantidad de Calor