Proceso Bessemer

Calor Producido Por la Corriente Electrica Aplicaciones

Calor Producido Por la Corriente Electrica Aplicaciones

Una corriente eléctrica se asemeja a una caravana de electrones; en movimiento; el conductor sería como un bosque contra cuyos árboles chocarían los electrones al recorrerlo produciendo una agitación general. Los «árboles» son en este caso átomos o moléculas del conductor y el movimiento que nace del choque con los electrones se traduce en un aumento de las vibraciones habituales de los átomos y moléculas. Dichas oscilaciones se perciben como temperatura. De ahí que el calor sea uno de los efectos invariables de la corriente eléctrica al pasar por un conductor. Podemos decir también que ese calor se produce al tratar la corriente de superar la resistencia del conductor.

RESISTENCIA
La resistencia de una sustancia es la dificultad que ofrece al paso de una corriente eléctrica. Puesto que una corriente es un flujo de electrones que saltan de un átomo a otro, la resistencia depende fundamentalmente de la firmeza con que los electrones están sujetos a los átomos.

En un buen conductor como el cobre, algunos de los electrones están muy débilmente unidos a los átomos y ía resistencia es muy pequeña, mientras que en un mal conductor de la electricidad (aislador) como el caucho, todos los electrones están firmemente unidos a sus respectivos núcleos y la resistencia es muy grande.

En los buenos conductores la resistencia depende del calibre y de la longitud. Cuanto más grueso y corto sea un conductor, tanto menor será su resistencia; cuanto más fino y largo, más resistirá al paso de la corriente, pues al reducirse su sección los electrones tienen menos espacio para pasar.

CONDUCTIBILIDAD Y  NATURALEZA QUÍMICA
Hay dos tipos de sustancias: las que conducen la corriente, llamadas «conductoras», y las que.no la conducen o «aisladoras». Pero entre las primeras se distinguen dos clases: conductores de primera clase y conductores de segunda clase.

Entre los de primera clase se encuentran los metales, cuya estructura química no varía por el paso de la corriente eléctrica; en ellas los electrones «viajan» solos. Los de segunda clase son los electrólitos, sustancias cuyas moléculas disueltas en agua se separan en iones o partículas electrizadas que al conducir la corriente (en solución o fundidos) sufren reacciones «electrolíticas» que alteran su constitución.

En estas sustancias los electrones son transportados por los iones hasta los bornes o «electrodos». De allí la disociación de los electrólitos al apartarse los iones de cargas eléctricas opuestas.

EL CALOR,  FORMA DE ENERGÍA
Veamos qué relación hay entre calor y trabajo. El calor es una forma de energía o capacidad de realizar un trabajo que consiste en vencer una cierta resistencia. Las distintas formas de energía pueden transformarse unas en otras. Por ejemplo, un cuerpo colocado a cierta altura posee energía «potencial» que, al caer el cuerpo, se transforma gradualmente en «cinética».

Al caer contra el suelo produce una pequeña cantidad de calor, como el martillo al dar contra el clavo. La energía se conserva (éste es un principio fundamental de la Física): en el ejemplo de la caída a medida que la energía potencial disminuye, la energía cinética o de movimiento aumenta  y  la  suma de  ambas permanece  constante.

EL TRABAJO MECÁNICO
Cuando una fuerza mueve un cuerpo efectúa un trabajo mecánico (en nuestro ejemplo, la fuerza que actúa es el peso del cuerpo) y ese trabajo es igual al producto de la fuerza por el camino recorrido en su dirección, es decir, por una longitud.

De modo que si queremos expresar el trabajo en unidades, la unidad de trabajo será igual a la unidad de fuerza multiplicada por la unidad de longitud. La unidad de fuerza se llama dina (en el sistema de medidas cuyas unidades fundamentales son el centímetro, el gramo-masa y el segundo, llamado por eso «sistema c.g.s.»).

La dina es la fuerza que aplicada al gramo-masa le comunica una aceleración de 1 centímetro por segundo a cada segundo. La unidad de longitud es el centímetro. Pero como la dina es una unidad muy pequeña, el trabajo de una dina a lo largo de 1 centímetro es una unidad diminuta, llamada ergio. Por eso se usa como unidad otra de diez millones de ergios, denominada julio (o joule).

EQUIVALENTE MECÁNICO DEL CALOR
En numerosas experiencias se comprueba que a la realización de un trabajo corresponde la aparición de una cantidad de calor. Por ejemplo, cuando usamos un inflador de bicicleta comprimimos un gas (el aire) y notamos que el tubo metálico se calienta.

Si se ha convertido un trabajo T en una cantidad de calor Q que verifica que T= J x Q, esa «J» es una cantidad constante que permite calcular la reciprocidad entre joules y calorías y se llama equivalente mecánico del calor.

Su valor es 4,18 (1 caloría equivale a 4,18 joules) y lo descubrió el gran sabio inglés James Joule (1818-1889) quien también enunció una sencilla fórmula que permite conocer la cantidad de calor producida poruña corriente eléctrica.

CORRIENTE  ELÉCTRICA Y CALOR
Para abreviar sus fórmulas, los físicos representan las magnitudes por letras, que son generalmente las iniciales de la palabra o la unidad que expresan. «T» significa «trabajo», medido en joules. «I» significa  «intensidad de la corriente», medida en  amperios. «R« significa «resistencia» del circuito, medida en ohmios. «t»  significa  «tiempo»,  medido en  segundos. «V» significa «voltaje», medido en  voltios.

El   trabajo   realizado   por  una   corriente   eléctrica depende del voltaje, de la intensidad de la corriente y, naturalmente, del tiempo transcurrido, o sea T = V x I x t que ue se expresa T = V .I. t (1) pues los signos de multiplicación (.) se sobreentienden.

Pero según la ley de Ohm: volt = ohmio x amperio,… ósea V = R x I

Al reemplazar «V» por su valor I x R en la fórmula anterior tenemos: T=R x I x l x t  ósea, T = R. I². t (2)

En otros términos, el trabajo  que efectúa una corriente eléctrica es, medido en joules, el resultado de multiplicar la resistencia del circuito en ohmios por el cuadrado de la intensidad en amperios y por los segundos de tiempo transcurrido.

El trabajo se obtiene en joules. Para transformarlo en calorías (una pequeña caloría es la cantidad de calor necesaria para elevar en un grado centígrado la temperatura de un gramo de agua) basta dividir por 4,18 ya que 4,18 julios equivalen a una pequeña caloría.

De modo que conociendo esta relación podemos saber con exactitud cuánto calor produce una corriente. Pero ignoraremos aún cuánta energía   útil  se  produce porque  ésta  depende  de nuestro  designio y siempre  se  gasta  una  parte  de esa energía en fenómenos colaterales indeseables.

CÓMO SE  APROVECHA   EL  EFECTO  CALÓRICO DE LA ELECTRICIDAD
En casi todos los artefactos eléctricos que producen calor o luz se emplean hilos metálicos de muy pequeño calibre y gran longitud, o que por su naturaleza oponen mucha dificultad al paso de la corriente. Estos hilos, arrollados en espiral, se llaman resistencias y logran un rendimiento próximo al 100 % al transformar la energía eléctrica en calor (no en luz).

Otro sistema basado en el mismo principio es el arco eléctrico, donde el hilo metálico es reemplazado por dos electrodos de carbón que también constituyen una resistencia. El arco se forma merced a los vapores de carbón incandescente y se logran temperaturas muy elevadas (unos 3.600°C). Hay otros métodos de producir calor y que sólo mencionaremos. Mediante corrientes alternas de alta frecuencia es posible calentar en todo su espesor sustancias no conductoras (aisladoras llamadas también «dieléctricos»)   por  el   sacudimiento   que   el  campo eléctrico produce en su masa.

Se logra un calentamiento muy uniforme, aprovechable en ciertas industrias (plásticos). Otro método es el calentamiento por inducción en el que se utiliza un campo electromagnético variable (ya hemos visto la relación entre electricidad y magnetismo). También se logra un calentamiento muy uniforme. Pero en estos dos métodos el rendimiento es muy inferior al ciento por ciento.

RESISTIVIDAD Y RESISTENCIA
La resistencia total de un circuito depende, además de su longitud y calibre, de la resistencia especifica o resistividad de la sustancia que lo constituye, y que indicaremos por la letra «r».

La fórmula se obtiene así: la resistencia R del circuito es tanto más grande cuanto mayor es su longitud «l» y la resistividad «r» del material que lo compone. Por otra parte R es tanto más pequeño cuanto mayor es la sección «s» del conductor.

En resumen, R es igual a la resistividad multiplicada por la longitud y dividida por la sección del conductor, o sea: R = r.l/s

Esta fórmula guía a ios ingenieros en la elección de la sustancia conductora apropiada a cada caso, pues la resistividad «r» es característica de cada material, y hay tablas para conocerlas. Generalmente aumenta con la temperatura (excepto en los semiconductores, el carbón y otras sustancias o mezclas).

Ejemplo: Un calentador electrico para 220 Volt, tiene una resistencia  de 80 Ohmios. Calcular la cantidad de calor T que produce este calentador en 2 minutos.

Antiguo Calentador Eléctrico

Sabemos que: T = R. I². t

La corriente I la obtenemos de la ley de Ohm: I=V/R=220/80=2,75 Amperios

Entonces: T=80. (2.75)². 120 seg.=72.600 Joules y multiplicado por 0,24 lo pasamos a calorias: 17.224 cal.

LÁMPARAS ELÉCTRICAS DE FILAMENTO
Las aplicaciones prácticas del efecto térmico de la corriente son muy numerosas. Una de las más importantes es la lámpara eléctrica. Ésta se compone de un largo y fino filamento de tungsteno que ofrece una considerable resistencia al paso de la corriente (el filamento puede tener hasta 60 centímetros de largo aunque está arrollado en una espiral de menos de 2,5 centímetros de longitud).

La fórmula de Joule nos dice que cuanto mayor sea la resistencia del hilo conductor, mayor es el calor producido. En este caso, debido al escaso calibre y gran longitud, se produce suficiente calor como para que que el tungsteno se vuelva incandescente y emita una luz casi blanca. Aunque ahora parezca simple, los primeros intentos para hallar un filamento adecuado fueron penosos.

Thomas Alva Edison, el inventor americano de la primera lámpara eléctrica útil (1879) empleó hilos de bambú carbonizado y evitó que ardieran haciendo el vacío dentro de la lámpara, es decir, retirando el oxígeno necesario para la combustión. Luego se recurrió al filamento de tungsteno pero el metal se vaporizaba gradualmente y depositábase en una capa negruzca en la pared de vidrio. Para impedirlo, la mayoría de las lámparas actuales están llenas de un gas inerte como el argón, que no reacciona   con   el  metal   y  evita su   vaporización.

ESTUFAS ELÉCTRICAS
Las estufas eléctricas se componen también de un alambre arrollado en espiral que se calienta al rojo cuando pasa la corriente; entonces el hilo conductor no sólo caldea el aire sino que emite rayos caloríficos. El filamento se arrolla sobre un soporte de material no conductor y refractario para que soporte temperaturas bastante altas. Generalmente se usa mica o materiales cerámicos.

El metal de la resistencia es una aleación, por lo general de níquel y cromo. La mayoría de los otros metales se oxidarían (combinación con el oxígeno del aire) y se quemarían muy rápidamente. Existen calentadores llamados de inmersión porque se colocan dentro del agua que se desea calentar, construidos en forma similar a las estufas; su filamento queda  aislado  del  agua  por una  cápsula  metálica  hermética.

FUSIBLES
Los fusibles usados para proteger circuitos eléctricos, representan otra útil aplicación del efecto calórico de la electricidad. Si, por alguna razón, pasa por ellos una corriente más intensa que la prevista se calientan excesivamente y se derriten. Evitan así que el contacto fortuito entre dos cables desnudos, que permite a la corriente utilizar un camino más corto y fácil (de allí viene el nombre de «cortocircuito») sobrepase la capacidad prevista para el circuito  y pueda provocar un desastre.

El alambre de un fusible se compone de un metal o aleación de bajo punto dé fusión. Si una corriente demasiado intensa recorre el circuito engendra suficiente calor como para fundir el alambre del fusible. Esto corta el  circuito  y se  evitan  serios daños.

El fusible es un simple trozo de alambre fino cuya temperatura de fusión es muy inferior a la del resto del circuito. Se lo intercala de modo que toda la corriente deba pasar por él, y si la intensidad de ésta sobrepasa cierto límite el alambre del fusible se calienta hasta fundir, interrumpiendo el circuito.

HORNOS  ELÉCTRICOS
Otra aplicación importante son los hornos eléctricos. Existen dos tipos: el horno de resistencia que funciona como las estufas domésticas aunque en mayor escala y el horno de arco que se base en el arco eléctrico ya mencionado. Se utiliza la formación de chispas entre los dos electrodos mantenidos a corta distancia y la gran cantidad de calor producida se debe a la resistencia que ofrece el aire al paso de corriente por ser mal conductor.

Estos hornos de arco se usan para fundir metales y en algunos el metal se funde por el calor de dos electrodos de carbón puestos por encima del metal. En otros el mismo metal sirve de electrodo mientras que el otro es de carbono y se funde por el calor del arco.

PLANCHA ELECTRICA: Idem al caso anterior, utiliza calor generado por una resistencia a partir de la corriente eléctrica. las amas de casa todavía no no la podían utilizar ya que no existía la conexion a la red eléctrica y no se había inventado aun el termostato. El calor se producía en una resistencia colocada en el interior de la plancha que con el paso de la corriente eléctrica se calentaba por el efecto Joule.

Esto consiste en que la circulación de corriente eléctrica por la resistencia, desprende mas o menos cantidad de calor dependiendo de tres factores: el valor del cuadrado de la intensidad, la resistencia y el tiempo de funcionamiento del aparato eléctrico.

Fuente Consultada:
Revista TECNIRAMA N°14 Enciclopedia de la Ciencia y La Tecnología – Ciencia: La Electricidad-

Historia del Primer Vuelo Con Motor Los Hermanos Wright

Historia del Primer Vuelo Con Motor Los Hermanos Wright

UN POCO DE HISTORIA: Desde los tiempo mas remotos volar siempre ha sido el gran sueño del hombre, e impulsados por ese deseo de transformarse en pájaros ha hecho que muchos valerosos intrépidos hayan ideado todo tipo de artilugio para luego lanzarse desde lo mas alto de su zona, y muchas veces estrellarse contra el duro piso.

Pero debemos agradecer infinitamente a ese grupo de soñadores porque fueron ellos lo que pusieron la semilla inicial para que luego otros mas osados probaran nuevos artefactos voladores.

Como casi todos sabemos, el gran genio del Renacimiento europeo, llamado Leonardo Da Vinci comenzó a esbozar en su cuaderno de anotaciones diarias, las primeras formas de esos artefactos, pero sin llegar a realizar experiencia alguna, pues él estaba mas ocupado con otras prioridades que le daban grandes satisfacciones sin arriesgar su pellejo, como fue el arte y la comida.

Se sabe que los primeros intentos fueron en Francia por el siglo XVIII, los hermanos Montgolfier hicieron las primeras pruebas con globos aerostáticos y otros menos conocidos se han lanzado desde grandes alturas.

En 1785, un francés y un americano cruzan el Canal de la Mancha en globo, y no tardarán en realizarse los primeros intentos de volar en avión.

Un inglés de apellido Cagley en 1849 construye un planeador de tres alas, y hace sus pruebas usando como piloto a un niños de solo 10 años y se convierte en el primer aparato en flotar un mínimo tiempo en el aire.

Deberán pasar unos 40  años para que en 1890, otro francés,  Clément Ader realice un  primer vuelo de la historia en un aparato propulsado por vapor.

Pero despacio estamos entrando al siglo XX, pero sin olvidarnos de otros grandes inventores, como Lawrence Hardgrave que construye un modelo impulsado por paletas movidas por un motor de aire comprimido que vuela 95 metros, Otto Lilienthal que en 1877 inventa un planeador con alas curvadas. Samuel Pierpont Langley también se anima y ahora consigue elevar durante un minuto de aeroplano impulsado por vapor y que bajaba lentamente planeando.

Y ahora si llegamos a 1903, Orville Wright realiza el primer vuelo de la historia en un aeroplano propulsado y bajo control humano, durante 12 larguísimos segundos. Trabajando junto a su hermano Wilbur, desarrolla los primeros aviones propulsados por un pequeño motor.

Los Wright eran fabricantes de bicicletas y empezaron diseñando planeadores, con los que realizaron cientosde pruebas; incluso diseñaron su propio túnel de viento.

Según sus experiencias a ellos les faltaba una fuerza poderosa que trate de impulsar con potencia el aeroplano hacia adelante y oro colega llamado Charlie Taylor, les fabricara un motor de gasolina de doce caballos que pesa poco más de ochenta kilos, mas o menos el peso de una persona.

Después de varias pruebas y de estrellarse  varias veces en la arena con su planeador motorizado, consiguieron recorrer unos 31 metros el día 17 de diciembre de 1903 con el Flyer.

El brasilero Alberto Santos Dumon, en Francia logrará tres años después un vuelo de 220 metros en 22 segundo.

 Los hermanos Wright eran hijos del obispo estadounidense Milton Wright, ministro de la Iglesia United Brethren (Hermanos unidos), y de Susan Koerner Wright.

Wilbur, el mayor, nació en Millville, Indiana, el 16 de abril de 1867 en tanto Orville, en Dayton, Ohio, el  19de agosto de 1871.

Desde niños se interesaron por los juguetes, cometas y objetos mecánicos, y uno de sus preferidos era una hélice que se cargaba con unas gomas elásticas  y lograba elevarse mientras la hélice giraba.

Si bien muy tenían personalidades muy distintas, a los hermanos los unía el mimo espíritu inquieto e ingenioso, pues por curiosidad los hacía desarmar, explorar construir nuevos objetos mecánicos.

 En 1889 instalaron su propia imprenta e Dayton, donde editaron y publicaron el diario West Side News, y tres años más tarde, entusiasmados con la aparición de Ir bicicletas, dejaron la imprenta para instalar un taller de reparación que se transformaría en la Wright Cycle Co., que vendía su propio modelo de bicicleta.

Los ingresos ayudaban a su manutención mientras ellos investigaban sobre aeroplanos.

Wilbur se interesó en el vuelo cuando se enteró del fatal accidente de Otto Lilienthal mientras investigaba el planeo en 1896. Por aquel entonces, la investigación sobre el vuelo se orientaba a emular el movimiento de las alas de las aves. Mientras observaba el vuelo de un águila, Wilbur comprendió que además de utilizar el planeo, movían las alas para girar.

El control del vuelo era vital además de la propulsión. Un aeroplano tenía que poder ladear, subir o bajar, y girar a derecha e izquierda, y dos o tres de estas actividades debían realizarse simultáneamente.

Los hermanos Wright decidieron enfrentarse a los problemas del control del vuelo antes de pensar en la fuerza propulsora.

Escribieron a la Smithsonian Institution pidiendo material sobre investigación aeronáutica y leyeron todo lo que pudieron encontrar sobre el tema. En 1899 ya habían diseñado una cometa de dos alas que podían moverse mecánicamente de forma que una tenía más sustentación y la otra menos.

Entre 1900 y 1902 diseñaron tres planeadores biplanos, utilizando un túnel de viento en Dayton para ayudarse en la investigación. Llegaron a diseñar mecanismos fiables que les permitían tener el dominio de los movimientos de los aparatos en el aire, como por ejemplo en los virajes mediante una técnica denominada alabeo.

Eso los ayudó luego a conseguir un avión controlable, que comenzaron a construir en 1902.

Los vuelos se iniciaron en una playa llamada Kitty Hawk, en Carolina del Norte, que eligieron después de que el Weather Bureau les proporcionara una lista de lugares ventosos. La arena protegería los planeadores y la soledad del lugar les daría privacidad.

La versión final de los planeadores tenía timón trasero para girar a izquierda y derecha, alerones para ascender o descender, y las alas podían plegarse. Una vez que estuvieron satisfechos con los planeadores, diseñaron el motor, una máquina de cuatro cilindros y doce caballos de potencia.

Al primer aparato experimental lo llamaron Flyer. Realizaron su primer vuelo exitoso de prueba el 17 de diciembre de 1903, en Kitty Hawk, estado de Carolina del Norte, en EE.UU. Lo piloteó, acostado sobre la máquina, Orville Wright.

Su hermano Wilbur corrió a su lado para mantenerlo equilibrado. Pese a que disponía de motor, emplearon una catapulta para impulsarlo y rieles para que carreteara derecho.

Unavez en el aire, el biplano voló unos 40 metros durante 12 segundos, a un metro del suelo. Lo hizo llevado por su planta impulsora de cuatro cilindros, alimentada a nafta y con un sistema de transmisión por cadena que trasladaba su empuje a las hélices.

Ese mismo día realizaron otros tres vuelos, presenciados por cuatro socorristas y un niño de la zona, siendo los primeros de su tipo hechos en público y documentados.

En la última prueba, Wilbur Wright consiguió volar 260 metros en 59 segundos.

Al día siguiente, diarios como el Cincinnati Enquirer y el Dayton Daily News publicaron la noticia.

Según algunos biógrafos Orville, ganó la prioridad de manejo con  el lanzamiento de una moneda, el 17 de diciembre de 1903.

portada de una revista sobre los hermanos wright

El Flyer realizó su primer vuelo exitoso en 1903, en Carolina del Norte. Lo piloteó, acostado sobre la máquina, Orville Wright. Su hermano Wilbur corrió a su lado para mantenerla equilibrada.

Esa mañana un fuerte viento de más de 40 kilómetros por hora,  soplaba sobre la franja de dunas que interrumpen el mar. A las nueve de la mañana  los hermanos Wilbur y Orville Wright, inventores y constructores del aparato, ayudados por cinco hombres, arrastraron la mole de 275 kilogramos desde su cobertizo hasta la llanura de arena, al pie de Kill Devil Hill, una elevada duna de 30 metros de altitud.

El viento consigue levantar el planeador número 3 de los hermanos Wright en Kitty Hawk (Carolina del Norte). Ambos fueron excelentes pilotos de planeadores, y el año 1902 sometieron a prueba en Kitty Hawk las teorías aeronáuticas que desarrollaron en Dayton. En esta foto tomada por Orville, su hermano Wilbur (al fondo) y Dan Tate, de Kitty Hawk, hacen volar el planeador como una cometa.

17 DE DICIEMBRE DE 1903, LA PRIMERA EXPERIENCIA:

Para conseguir suficiente velocidad para ese primer despegue, habían encendido la máquina en una duna arenosa. Hoy, el viento haría todo el trabajo. Se llevaría el aparato hacia arriba como una cometa: una cometa sin pita, empujada hacia delante por un motor, lista a retar la gravedad y a volar hasta donde quisiera.

Los dos hombres habían diseñado el motor ellos mismos. Habían fabricado cada parte del avión que esperaba por ellos en el cobertizo -experimentando, investigando y probando sus descubrimientos. Ahora sólo faltaba la gran prueba.

El viento no era el único hambriento en esa costa desolada. Wilbur y Orville Wright también lo estaban, pero por el trabajo. El viento sería su amigo, no su enemigo. Les ayudaría en el despegue y suavizaría el aterrizaje.

Los dos hermanos sonrieron. Yahabían esperado suficiente tiempo. Era el momento de empezar.

Tomada la decisión, los Wright salieron de su pequeño campo rápidamente. Verificaron el viento otra vez. Colgaron una señal para llamar a los salvavidas desde su base, a una milla de distancia a través de la arena. Los salvavidas habían estado informados del plan desde el principio; no podían quedarse por fuera ahora.

Era tiempo de revisar la aeronave.

Los fabricantes la sacaron del cobertizo y la chequearon por todas partes. Las alas, los puntales, los cables que unían los controles: todos estaban en su sitio, como deberían estar. Las hélices se movían fácilmente.

También el control que accionaba el estabilizador frontal que salía por delante de las alas. Los patines con forma de trineo que sostenían la máquina no mostraban ningún signo del accidente que había tenido días antes. La aeronave estaba lista.

Los hermanos Wright la colocaron en la carrilera de lanzamiento y la amarraron con algunos trozos de alambre para mantenerla quieta. Wilbur puso unacuña debajo del ala derecha.

A unos pocos pies de distancia, Orville organizó su cámara.

Mientras fijaba los trípodes firmemente en la arena, los salvavidas llegaron al campo sonriendo y hablando a gritos para que los oyeran.Miraban fijamente mientras los dos hermanos prendían el motor de la nave.

Funcionó muy suavemente, con vibraciones regulares, calentándose para el momento en que tuviera que correr por la rampa de lanzamiento hacia el vacío.

«Dale Orville», dijo Wilbur. «Yo ya tuve mi turno, ahora te toca a ti».

Cautelosamente, Orville se acomodó en la nave, y se extendió cuan largo era en el ala baja. El viento le daba de frente en sus ojos y la arena le pegaba en los párpados. Miró hacia abajo a las pequeñas piedras en el piso bajo su cara.

Era el último chequeo a los controles, moviendo sus caderas de un lado al otro. Sí, el receptáculo donde él estaba se movía con él, torciendo las estructuras de las alas hacia los lados.

En la punta del ala derecha estaba Wilbur, esperando para sostener el ala nivelada, a medida que se fuera moviendo por la carrilera. Realmente, ya era el momento de despegar. Orville, con su mano, soltó los alambres que le servían de ancla a la nave.

 Se estaba moviendo hacia delante a una velocidad de caminante.

No, más rápido que eso. Con el rabillo de su ojo, Orville podía ver que su hermano tenía que ir corriendo a su lado. Corriendo más rápido. Acelerando la carrera… y, de repente, Wilbur ya no estaba allí. La nave había despegado. ¡Estaba subiendo muy alto ¡Rápidamente, Orville movió la palanca que controlaba el estabilizador frontal.

De repente, ahí estaba el piso, solamente a diez pies debajo de él y subiendo rápidamente Desesperado, Orville haló la palanca hacia atrás.Fue como si le hubieran pegado en el estómago. Con un golpe y un vacío, la nave frenó su caída alocada. La tierra empezó a quedarse lejos, al tiempo que la máquina apuntaba hacia arriba; el paisaje se llenó de cielo. Un ventarrón cogió sus alas con un golpe y las hizo subir todavía más.

Orville movió de nuevo la palanca. Con velocidad acelerada, la máquina se inclinó en el aire. Luego se fue hacia el piso como una golondrina en picada. Otra corrección, y volvió a apuntar hacia el cielo. Y hacia abajo.

Y hacia arriba… Y para abajo. Y con un crujido, una sacudida de choque y un montón de arena que volaba, la máquina se estrelló contra el suelo. Y se quedó allí. Medio mareado y sin aliento, Orville salió arrastrándose fuera de la estructura y miró hacia atrás, al punto desde donde había despegado.

La distancia recorrida en aquel primer vuelo con motor dirigido fue de sólo 37 metros, menos que la longitud de la cabina de un jumbo.  Quizá parezca insignificante, pero supuso el inicio de una nueva era.  En menos de setenta años, el hombre llegó a la luna.  Los hermanos Wright habían abierto un camino que otros pronto seguirían. 

La conquista del aire
Solamente había volado ciento veinte pies, y durante doce segundos. Pero esa distancia corta y ese pequeño tiempo, se sumaban a nada menos que a una victoria. Orville y su hermano habían logrado lo que nadie había hecho hasta ese momento.

Habían construido una máquina más pesada que el aire, que podía llevar una persona en vuelo libre. Se mantuvo suspendida por su propia fuerza y sus movimientos se podían controlar difícil, pero definitivamente por su piloto.

Entre los dos habían diseñado y creado el primer aeroplano de tamaño completo, con éxito.

En las arenas al sur de Kitty Hawk, Carolina del Norte, Orville y Wilbur Wright habían conquistado el aire.

Lo ocurrido en aquella jornada quedó señalado para el común de la gente como el inicio de la aviación moderna y así lo registra la mayoría de las páginas históricas. Sin embargo, hay quienes sostienen que no es así.

Argumentan que durante las pruebas el Flyer no se elevó por sus propios medios, sino ayudado por rieles y una catapulta. Más allá de las polémicas, los Wright patentaron su avión y siguieron mejorándolo.

Durante 1904, efectuaron un centenar de vuelos. En uno de ellos recorrieron casi 40 kilómetros en 38 minutos.

En los años siguientes, realizaron infinidad de pruebas y exhibiciones tanto en su país como en Europa y batieron numerosos récords. A partir de 1908, los aviones de los hermanos Wright ya no necesitaron más de una catapulta para alzar vuelo.

El 17 de septiembre de ese año, mostrando un modelo biplaza a militares de su país, Orvalle Wright se accidentó y quedó malherido. Desafortunadamente, su ocasional acompañante, el teniente Thomas Selfridge (1882-1908), se transformó en la primera víctima fatal de la aviación con motores tal cual la conocemos en la actualidad.

A continuación, intentaron vender su aeroplano a los ejércitos francés, británico y americano. Pedían grandes cantidades de dinero pero no ofrecieron ninguna exhibición y se encontraron con la incredulidad de los responsables.

No empezaron los vuelos de demostración hasta 1908, ya que antes temían el espionaje, y el mundo empezó a creer en la posibilidad del vuelo tripulado. A los pocos años la aviación europea había superado sus esfuerzos. Wilbur murió en 1812 y Orville en 1948. Ambos permanecieron solteros: el vuelo era su única pasión.

Luego de esa histórica primer experiencia, el piloto Orville comentó «Después  de calentar el motor durante unos minutos, tiré del cable que sujetaba el aparato a la guía, y comenzó a moverse. Wilbur corría (…) sujetando un ala para que mantuviese el equilibrio en la guía (…) El manejo del aparato durante el vuelo fue desastroso, subiendo y bajando continuamente (…) El vuelo duró sólo 20 segundos, pero a pesar de todo fue la primera vez que un artilugio manejado por un hombre había conseguido elevarse por sí mismo gracias a su propia potencia y volar una distancia sin reducir su velocidad y aterrizar poco después en un punto alejado de donde había empezado (…)».

Con estas palabras, publicadas en 1913 en el semanario American Aviation Journal, Orville Wright recordaba el primer vuelo con motor en el biplano Flyer 1,  realizado en diciembre de 1903, iniciando así la historia de la aviación moderna.

Un diario italiano La Domenica ilustra en 1908 el fracaso de Orville Wright y de Thomas Selfridge en unos de sus experimentos que termina con una caída desde unos 30 metros.

SANTOS DUMONT: El brasileño a bordo de la nave 14 bis, de 1906. Muchos consideran que el suyo fue el vuelo inaugural de la aviación, tal como la entendemos hoy.


Cerca de Chicago, EE.UU., se realiza una prueba del planeador de alas múltiples ideado por Octave Chanute (1832-1910). Este ingeniero estadounidense, de origen francés, está considerado entre los pioneros de la aviación, que además contribuyó al éxito de los legendarios hermanos Wright.

CRONOLOGÍA DE LOS PRIMEROS INTENTOS

852 — El hispano musulmán Abas Ibn Firnas se lanza desde una torre de Córdoba con lo que se considera el primer paracaídas de la historia.

875 — El mismo Firnas se hizo unas alas de madera recubiertas de seda y se lanzó desde una torre en Córdoba. Permaneció en el aire unos minutos y al caer se rompió las piernas, pero fue el primer intento conocido científico de realizar un vuelo.

1010 — El inglés Eilmer de Malesbury, monje benedictino, matemático y astrólogo, se lanza con un planeador de madera y plumas desde una torre y vuela 200 metros, pero al caer se rompe las piernas.

1250 — El inglés Roger Bacon hace una descripción del ornitóptero en su libro Secretos del arte y de la naturaleza. El ornitóptero es un artilugio parecido a un planeador, cuyas alas se mueven como las de un pájaro.

1500 — Leonardo da Vinci realiza los primeros diseños de un autogiro que habría de elevarse haciendo girar las aspas impulsado por los brazos. También diseña un ornitóptero como el de Roger Bacon y un planeador.

I709 — El jesuita brasileño Bartolomeo de Gusmao, también conocido como «el padre volador», describe, y probablemente construye, el primer globo de la historia, y se lo enseña y hace una demostración, con el ingenio de papel, en el patio de la Casa de Indias, en Lisboa, al rey Juan V de Portugal.

1783 — El francés Jean Frangois Pilátre de Rozier es el primer hombre en ascender, en un globo de aire caliente, diseñado por Joseph y Etienne Montgolfier. • En diciembre, los franceses Jacques Alexandre-César Charles y Marie-Noél Robert realizan el primer vuelo en un globo aerostático de hidrógeno, hasta una altura de 550 metros.

1785 — El francés Jean Pierre Blanchard y el estadounidense John Jeffries cruzan por primera vez el canal de la Mancha en globo. • Los franceses Frangois Pilátre y Jules Román se convierten en los primeros hombres en morir en un accidente aeronáutico al estrellarse su globo, dos años después de aquel primer ascenso de Pilátre.

1794 — El Servicio de Artillería Francesa crea la primera fuerza aérea del mundo en la forma de una compañía de globos bajo el mando del capitán Coutelle, que entrará en combate ese mismo año en Fleurus, Bélgica. Hasta 1908 no se creará una fuerza aérea dotada de aeroplanos.

1797 — El francés André-Jacques Garnerin realiza el primer descenso en paracaídas desde una aeronave al lanzarse desde un globo a 680 m de altura sobre el parque Mongeau, en París.

1836 — El Gran Globo de Nassau vuela desde Londres hasta Weilburg en Alemania, a 800 Km., en 18 horas.

1849 — El británico George Cayley construye un planeador de tres alas que vuela con un niño de diez años a bordo y se convierte en el primer aparato en volar más pesado que el aire.

Fuente Consultada:
El Diario de National Geographic N°39
Genios de la Humanidad Los Hermanos Wright
PIONEROS Teo Gómez

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Historia de la Lámpara Eléctrica
Fabricación y Material Usado

La historia de la lamparita empieza hace casi doscientos años, cuando Davy, químico inglés, hizo aparecer por primera vez, ante los atónitos miembros de la Royal Institution de Londres, un brillante hilo luminoso, entre dos electrodos formados por varillas de carbón de leña y unidos a dos polos de una enorme pila eléctrica. Desgraciadamente, este “arco voltaico”, que fue llamado “huevo eléctrico de Davy”, no se prestaba para usos prácticos, porque los carbones no producían una luz estable.

Sólo después de 1840, gracias a la invención de un nuevo tipo de pila, hecha por Daniell y Bunsen, que suministraba una corriente más intensa y duradera, el problema relativo a la iluminación eléctrica pudo ser afrontado con seriedad y gradualmente resuelto. Se debe al francés Foucault el primer gran paso adelante. Sustituyendo el carbón de leña por el que se forma en las retortas durante la producción de gas de alumbrado, llegó a preparar dos auténticos aparatos de iluminación que permitieron a una cuadrilla de obreros trabajar durante una noche entera en la construcción del Palacio de la Industria (Exposición de París de 1855). Veintitrés años después, siempre en París, se llevaba a cabo, con éxito, la primera tentativa de iluminación pública en la Plaza de la Ópera.

LA LAMPARITA DE EDISON: Durante el siglo XIX se mantuvo la iluminación a gas, con su luz suave y agradable, pero el mundo estaba ya preparado para el aprovechamiento de la energía eléctrica en este campo. Un grupo de financistas e industriales norteamericanos se dirigió a Edison, inventor del fonógrafo, y ya conocido como el “Mago de Menlo Park”, para que hiciese el milagro. Edison tuvo una idea feliz; volver incandescente un filamento de carbón en una ampolla de vidrio en la que se haría previamente el vacío perfecto; pero la realización de esta idea le costó muchos años de estudio y de minucioso y perseverante trabajo.

Los experimentos iniciados por él en 1870, sólo concluyeron en 1882. Los neoyorquinos, entusiasmados con el nuevo prodigio de Edison, “mandaron a descansar” los viejos fanales de gas y el familiar farol. En realidad, la lamparita de Edison ya había tenido su bautismo de luz en la exposición universal de París de 1881. En la ampolla, la incandescencia luminosa era obtenida mediante filamentos carbonizados de fibras de bambú del Japón, y tenía la virtud de asegurar una luz constante durante centenares de horas.

Desde este momento, el problema fue solamente perfeccionar el nuevo sistema de instalación eléctrica. Una vez establecido el hecho de que las “radiaciones visibles producidas por un cuerpo incandescente aumentan con el aumento de la temperatura”, se comprendió rápidamente que el efecto luminoso sería tanto más sensible cuanto más se pudiese “elevar la temperatura del filamento e impedir la dispersión del calor”.

LA LAMPARITA DE FILAMENTO METÁLICO: A partir de 1890, las fábricas se sirvieron de sutilísimos hilos de metal, con una temperatura dé fusión mucho mas alta. Fueron sucesivamente experimentados el osmio, el tantalio, y, en 1906, el tungsteno, que es  hoy considerado el mejor porque, además de ser resistente, es también un óptimo conductor de la electricidad. Para obtener filamentos de muy pequeño diámetro, fue usada primero una mezcla de polvo de tungsteno y sustancias adhesivas.

Desde 1911, como consecuencia del progreso de los procedimientos industriales, se consiguió trefilar el tungsteno y aumentó la duración del filamento. Además se cambió la disposición del filamento mismo en la ampolla. De esta manera, su poder de absorción fue reducido a un vatio por bujía; de ahí el nombre de “monovatio” dado a este tipo de lámpara.

LA LÁMPARA DE MEDIO VATIO: Otro paso adelante fue dado, en 1913, con un nuevo procedimiento. Para aumentar la temperatura del filamento, y para frenar la dispersión de calor, se tuvo la idea de rellenar las ampollas, en las que se había hecho el vacío, con un gas inerte que no diese lugar a alteraciones químicas. Se obtuvo así el aumento de temperatura deseado, pero fue más difícil limitar la fuga de calorías. El físico Langmuir comprendió que de esto dependía la disposición del filamento dentro de la ampolla, y demostró que se podía alcanzar una dispersión mínima de calor arrollando el filamento en hélice sobre sí mismo.

Así perfeccionadas, las lamparitas con filamento en hélice fueron llamadas de “medio vatio”, pues se calculó haber llegado a crear el tipo en el cual la potencia de absorción de la corriente era reducida a la “mitad de un vatio por bujía”. Pero el triunfo más resonante fue que, con la nueva fórmula, se llegó a retardar notablemente la disgregación del filamento, logrando una duración mayor de la lamparita.

Historia de la Lampara Electrica Fabricacion y Material UsadoFABRICACIÓN, METALURGIA DEL TUNGSTENO: Si las vidrierías han resuelto fácilmente el problema del vidrio adecuado para la fabricación de ampollas (o bulbos) para lámparas, la fabricación del filamento es, en cambio, extremadamente delicada. Debido a que el metal, para ser utilizado eficazmente, no debe fundirse, se le extrae del “wolframio” mediante complicados procesos químicos.

El tungsteno, que se obtiene bajo forma de “óxido” del tungsteno puro, es mezclado primeramente a pequeñas cantidades de sustancias capaces de mejorar sus propiedades, siendo luego pasado a hornos especiales en atmósfera de hidrógeno (para evitar la oxidación) de estos hornos sale bajo forma de un tenue polvo gris.

Este polvo es prensado dentro de moldes a presión, y los panes que resultan son colocados en otros hornos (también de atmósfera hidrogenada), en los cuales adquieren la solidez necesaria. Por medio de una fuerte corriente eléctrica, estos panes son llevados a una temperatura próxima a la de fusión, sin alcanzarla; son forjados luego por un martinete, a alta temperatura, hasta obtenerse hilos finísimos.

Estos hilos pasan a la “trefilación”, pero antes de ser confiados a las hileras (que son de tungsteno o de diamante, según el diámetro que se quiere conseguir), se los somete de nuevo a alta temperatura.

Finalmente, pulido y libre de todo resto de grafito, el delgado filamento que se obtiene está listo para ser arrollado en hélice. El tungsteno es arrollado, por medio de máquinas de gran velocidad, alrededor de un soporte de acero o molibdeno. Siendo imposible desenrollar la espiral del soporte sin provocar la rotura del filamento, es necesario “disolver” el soporte mismo con un ácido que no ataque al tungsteno.

En 1835, el escocés James Bowman Lindsay fabrica el primer bulbo  experimental. Seguía sin funcionar y más de una docena de científicos lo intentaron hasta que en enero de 1879, el inglés Joseph Swan hace la primera demostración de un bulbo incandescente que no se apaga en Sunderland. Inglaterra.

Ese mismo año, en octubre, Thomas Edison que llevaba meses trabajando en el mismo invento, consigue el mismo resultado con el modelo N°9. Edison tenía más recursos, y al año siguiente puso a la venta las primeras bombillas. El truco estaba en encontrar el filamento adecuado, y hacer el vacío dentro del bulbo de vidrio.

MONTAJE DEL PIE DE LA LÁMPARA: Una parte esencial de la ampolla de las lamparitas está constituida por el pie, el cual se compone de:
a) un borde entrante de vidrio, destinado a ser soldado al cuello de la lamparita;
b) un pequeño tubo de vidrio que sirve primero para producir el vacío y después para el rellenamiento con gas;
c) un bastoncillo de vidrio al que se aplican los soportes para el filamento:
d) los hilos que traen la corriente de alimentación.

Todo, esto es sujetado sólidamente por un aplanamiento parcial de las extremidades del borde entrante y por la estrangulación del tubito de vidrio. Para obtener esta estrangulación, se ablanda el vidrio exponiéndolo a la llama, y, antes de que se endureca, un chorro de aire frío es dirigido a través de la extremidad inferior del tubito para provocar en la estrangulación misma un orificio mediante el cual el interior de la ampolla se comunica con el exterior. Los hilos conductores, fijados sólidamente dentro del pie, por medio de la estrangulación, están por lo general constituidos por tres partes distintas soldadas eléctricamente entre sí.

El pie es montado totalmente con máquinas que sueldan después en forma automática la parte superior del bastoncillo para formar un botón, sobre el cual la máquina misma fija los ganchos de sostén o apoyo. Cada uno de estos minúsculos ganchos termina en una pequeñísima “colita de cerdo” destinada a retener el filamento.

También el montaje del filamento es mecánico. Éste es fijado primeramente a la extremidad de los hilos que traen la corriente de alimentación, y aquí un dispositivo de precisión anuda los filamentos a los ganchos. El pie queda unido a la ampolla mediante la soldadura del borde entrante, hecha con la llama de un soplete de gas.

La lamparita es, al mismo tiempo, bañada por un potente chorro de aire que arrastra la parte superflua del cuello del bulbo, que sobresale del punto de soldadura. De aquí, la lámpara es transportada por cadena hacia la máquina que produce el vacío. La misma máquina, calentando la ampolla, procede a la extracción del aire y al rellenamiento con gas (generalmente formado por una mezcla de nitrógeno-argán-criptón).

Inmediatamente después del llenado, el tubito de vidrio, que ha servido para esta operación, es cerrado mediante estrangulamiento a la llama. La fabricación de la lamparita propiamente dicha, se da así por terminada. Ahora no falta más que unirla al casquillo, operación que se hace en caliente mediante resinas especiales. Existe una enorme variedad de lámparas incandescentes para cuya realización fueron necesarios años de estudio, de pacientes búsquedas y de pruebas de laboratorio.

Es útil aquí recordar que, además de las diversas lamparitas que todos conocemos, desde la pequeñísima para linterna de bolsillo hasta la grande para iluminación de calles, existen lámparas “incandescentes” destinadas a usos especiales. Estas lámparas difieren de las comunes por la disposición interna del filamento y por otros requisitos de aislamiento y sistemas de montaje, relacionados con la carga de corriente que deben absorber.

Se trata de lámparas con muy potente emisión de luz, necesarias para la fotografía, rodajes cinematográficos, proyecciones, etc. En cuanto a las lámparas fluorescentes, tan de actualidad en nuestra época, poseen, en lugar de filamento, una gruesa espiral. Tampoco debe olvidarse las lámparas térmicas que, iguales en todo a las lámparas de uso común, son hoy usadas con enormes ventajas tanto en la industria como en la terapéutica.

ALGO MAS…

Por aquella época el problema consistía en encontrar una materia más fuerte y preservando mayor resistencia al paso de la corriente que el filamento de carbón. Se veía de modo claro era necesario buscar un metal, y todos los que se ocupaban de estos trabajos comenzaron a estudiar metales raros, con la misma tenacidad que lo habrían hecho antes al ensayar las tierras de esta clase. Un investigador llamado Auer fue el primero que fabricó la lámpara de osmio, puesta a la venta en 1904.

El osmio es un metal que se encuentra entre los minerales de platino, y cuando se quema al aire se combina con el oxígeno, produciendo un vapor cáustico, peligroso. En el vacío del globo de cristal de la lámpara eléctrica no hay oxígeno que pueda actuar sobre él, y el filamento construido con este metal hizo bajar el coste de la luz a muy cerca de la mitad.

Pero—tales son las vicisitudes en las invenciones modernas—-un año después se presentó en el mercado otra nueva lámpara eléctrica con filamento de tántalo. Inventada por Werner von Bolton, esta lámpara daba un quinto más de intensidad que su rival, pero poco después, en 1905, se descubrió otro filamento de metal raro aún más eficaz.

Entre los escombros de algunas minas, había una substancia muy pesada, de color gris acerado, a la que no se encontraba ninguna aplicación. Los suecos la dieron el nombre de «tungsteno», que significa «piedra pesada».  Ahora bien: este material que, aparentemente, no tenía utilidad alguna, es hoy uno de los metales más importantes y necesarios.

 Unido con el acero, forma el empleado en las máquinas-herramientas para preparar los titiles con el corte resistente preciso para los mecanismos que marchan a gran velocidad—tornos, taladros, perforadoras, acepilladoras y tantos otros, y que han revolucionado la industria metalúrgica. Ahora el tungsteno está camino de ser el principal manantial de luz. en el mundo. Al principio, ha habido una gran lucha entre la lámpara de tungsteno y la de tántalo. Este metal pasaba por ser uno de los más duros de los conocidos, y en sus primeros ensayos, von Bolton encontró imposible taladrar una chapa de tántalo de 1,016 milímetros. Pero refinando el metal en el arco eléctrico, y reduciendo algo su dureza, fue posible estirarle hasta conseguir alambres muy finos, y laminarle para formar hojas de pequeñísimo espesor.

Por este medio, von Bolton pudo obtener un alambre estirado para servir de filamento. La lámpara de tántalo no sólo daba Un rendimiento algo mayor del doble comparada con la de carbón, sino que también, lo que era importantísimo en la práctica, su duración era mucho mayor. Como, por otro lado, se acababan de descubrir ricas minas de tántalo en Australia, la nueva lámpara prometía ser tan económica como la ordinaria.

El tungsteno produce aún mejor luz que el tántalo, y, además, su rendimiento es una mitad mayor. La unidad de energía eléctrica produce una vez y media más intensidad con el tungsteno que con el tántalo, pero se presentaba la dificultad de que el nuevo metal era tan excesivamente duro, que no se podía estirar para convertirlo en alambre, por los medios usuales. Si se disolvía y obtenía el filamento por precipitación, era éste tan quebradizo, que la lámpara resultaba muy frágil y no se podía transportar a grandes distancias, y aun colocada en las casas, duraba muy poco. Pero, al fin, el tungsteno pudo estirarse, y con él se fabrican lámparas muy resistentes, dando clara e intensa iluminación. Produce una luz blanquísima, y es tres veces más económica que la lámpara ordinaria. Gracias a ella, el alumbrado eléctrico ha llegado al mayor grado de perfección.

Ahora lo que se precisa es encontrar metal abundante y mejorar los métodos de fabricación, para poder vender la lámpara que aparece en el mercado a un precio menor. Por de pronto, se ha encontrado tungsteno en grandes cantidades en muchas partes del mundo.

CRONOLOGÍA HISTÓRICA

l802 — El británico Humphry Davy hace la primera demostración de iluminación poniendo incandescente un hilo de platino sometido al paso de una corriente eléctrica.

1807 — Davis hace una nueva demostración; esta vez del arco eléctrico entre dos electrodos de carbono.

1835 — El escocés James Bowman Lindsay fabrica el primer bulbo de luz experimental.

1841 — Primera demostración de luz eléctrica en la Plaza de la Concordia de París con el sistema de arco eléctrico.

1854 — El inventor alemán Heinrich Goebel desarrolla el primer bulbo de luz moderno, en una ampolla con un filamento de bambú carbonizado en la que se ha hecho el vacío. Pero no patenta el invento y los americanos se apuntan el tanto. Goebel denunció a Edison, pero el juez le dio la razón al americano.

1860 — El británico Joseph Swan patenta el primer bulbo incandescente, es decir, la primera bombilla experimental.

1879 — En enero, Joseph Swan muestra al mundo la primera bombilla de hilo incandescente. En octubre, Edison hace lo mismo.

1901 — La empresa inglesa Cooper Hewitt Cop. produce la primera lámpara de vapor de mercurio.

1910 — El francés George Claude fabrica el primer tubo de neón.

1933 — El americano George Elmer fabrica el primer tubo fluorescente de la historia.

Inventos en Agroquímica: Fertilizantes y Agroquimicos

Inventos en Agroquímica: Fertilizantes y Agroquimicos

Agricultura, fertilizantes y agroquímica: La agricultura es la más antigua de las grandes industrias del mundo y la más conservadora de todas. Esto no es sorprendente. pues las consecuencias de una cosecha perdida pueden ser tan desastrosas que son muy pocos los incentivos para abandonar los métodos comprobados, aun cuando sean ineficaces, y adoptar otros basados en técnicas innovadoras.

fumigaciones con agroquimicos

De todas formas, aun cuando la agricultura del siglo XIX siguió dependiendo en gran medida de los métodos empíricos más tradicionales, incluso en el mundo occidental, la ciencia y la tecnología comenzaron a hacer sentir su presencia. Nuevas máquinas vinieron a sustituir a las herramientas manuales y los motores de vapor y gasolina comenzaron a desplazar al caballo como fuente principal de potencia. Pero la auténtica innovación se estaba produciendo lejos de las granjas, en los laboratorios químicos.

Uno de los elementos básicos para el desarrollo de las plantas es el nitrógeno (constituyente esencial de todos los seres vivos), que debe presentarse en forma de algún compuesto, como por ejemplo los nitratos. Si el suelo no se trabaja de manera demasiado intensiva, su contenido natural de nitrógeno, aumentado por al abono con excrementos animales (un rasgo esencial en toda granja tradicional), es suficiente.

Sin embargo, el explosivo crecimiento de la población que tuvo lugar desde 1800 exigió mayor productividad a la agricultura, en ocasiones totalmente desligada de la cría de ganado. Comenzó entonces a aumentar la exportación del guano (nitrato de sodio), presente en vastos depósitos naturales en las costas de Chile. Para 1900, la demanda mundial había alcanzado 1,35 millones de toneladas.

Estos depósitos, que eran únicos, se agotarían tarde o temprano y el mundo se enfrentaría la perspectiva del hambre, a menos que se encontraran nuevas fuentes de fertilizantes nitrogenados. El problema no dejaba de ser una ironía, ya que tres cuartas partes de la atmósfera terrestre se componen de nitrógeno.

El problema técnico consistía en «fijar» esta ilimitada reserva de nitrógeno de manera que las plantas pudieran utilizarla. En Noruega, donde la energía hidroeléctrica era barata, se elaboró un proceso electroquímico a pequeña escala que funcionó desde 1904, pero la verdadera solución se encontró en Alemania. Esto no resulta sorprendente, ya que Alemania era el principal importador europeo de guano y, como potencia militar de primera fila, necesitaba además sales de nitrógeno para la fabricación de explosivos. Así pues, por razones estratégicas, el país tenía especial necesidad de disponer de una fuente de nitratos sintéticos.

Entre 1907 y 1909, el químico Fritz Haber investigó la posibilidad de utilizar la reacción entre el nitrógeno y el hidrógeno atmosféricos para formar amoníaco, que a su vez se puede oxidar para obtener ácido nítrico.

Sin embargo, por la naturaleza de la reacción, para conseguir una producción apreciable de amoniaco era preciso trabajar a presiones mucho más elevadas (unas 200 atmósferas) de las que utilizaba la industria química del momento. Además, la reacción sólo tenía lugar rápidamente a temperaturas elevadas, pero luego la producción se reducía por descomposición del amoniaco formado.

Era preciso pues conseguir un catalizador que acelerara el proceso a temperaturas más bajas. El proceso de Haber fue desarrollado por Carl Bosch, de la empresa BASF (Badische Anilin-und Soda-Fabrik), y se aplicó por primera vez en Oppau en 1913. Por su importante trabajo, Haber obtuvo el premio Nobel en 1918.

Después de la Primera Guerra Mundial, el proceso desarrollado por Haber-Bosch cambió el aspecto de la agricultura en el mundo. La disponibilidad de nitrógeno barato (más barato todavía en algunos casos gracias a los subsidios estatales) determinó que el aumento de la producción excediera con mucho el coste adicional de los fertilizantes; con 1,25 kg de nitrógeno por hectárea era posible aumentar en un 15 % la cosecha de arroz o trigo, y en un asombroso 75 % la de patatas.

Pero la productividad del suelo no depende solamente de los factores que favorecen el crecimiento de los cultivos, sino del control de las plagas y las enfermedades que afectan a éstos y también a los productos agrícolas almacenados. A comienzos del siglo XX, la industria agroquímica estaba en sus inicios. La mejor arma contra las malas hierbas, los insectos y los hongos era una buena atención de los cultivos, pero ya se utilizaban algunas sustancias químicas.

Se empleaban por ejemplo extractos vegetales, como piretro, rotenona y nicotina, pero debido a su coste se utilizaban más en pequeñas huertas que en grandes explotaciones agrícolas. En las grandes extensiones se empleaban las sustancias inorgánicas, por ejemplo, compuestos de cobre o arsénico, clorato de sodio o azufre.

La mezcla de Burdeos, a base de cobre, era un producto típico. Creada originalmente para combatir el mildiu de la viña, se utilizaba también para controlar el moho de las patatas y los tomates. También se empleaban algunas sustancias orgánicas baratas (como el naftaleno, un derivado de la gasolina, para la esterilización del suelo, y el aceite de alquitrán para rociar árboles frutales), pero en este campo, el día de las sustancias sintéticas todavía estaba por llegar.

Sin embargo, no era simplemente el uso creciente de fertilizantes y sustancias químicas lo que aumentaba la productividad agrícola. La mecanización de los procesos agrícolas básicos estaba avanzando en dos frentes, el de la maquinaria y el de las fuentes de energía. Mucho antes de 1.900 ya se utilizaban máquinas para segar, agavillar y trillar, tareas realizadas manualmente desde el alba de la civilización. El caballo era todavía la principal fuente de energía, aunque el uso de la máquina de vapor se estaba difundiendo.

Estas máquinas, que se desplazaban de una granja a otra, se utilizaban sobre todo para arar la tierra. Trabajando en pares, abrían surcos especialmente diseñados a través de un campo, mediante cables de acero. Para las labores más ligeras, como cortar paja, se utilizaban máquinas inmóviles con motores a gasolina.

Los motores fijos resultaban inadecuados especialmente en recintos pequeños. En 1908 se produjo un importante adelanto cuando Holt, de California, comenzó a producir tractores con motor a gasolina y ruedas de oruga para un mejor agarre al suelo. Aunque eran lentos, podían arrastrar las máquinas anchas y pesadas que resultaban apropiadas para las grandes extensiones de Norteamérica.

Además, exigían poca mano de obra. Por el contrario, en Europa, donde la mano de obra era abundante y los campos pequeños, el tractor no llegó a establecerse hasta los años 30. En 1939, había en Gran Bretaña alrededor de un millón de caballos, la mayoría de los cuales se utilizaban como animales de tiro en el campo.

Nuevas Aleaciones y Metales del Siglo XX Lista de Aleaciones

Nuevas Aleaciones y Metales Del  Siglo XX

Nuevos metales y aleaciones: En buena medida, el desarrollo de la industria ha estado estrechamente vinculado con los avances conseguidos en la tecnología de los metales. La primera revolución industrial del mundo, que tuvo lugar en Inglaterra, comenzó cuando Abraham Darby utilizó coque para producir hierro de primera calidad en grandes cantidades (a partir de 1709).

Hacia 1850, la introducción del proceso Bessemer (bautizado en honor a su inventor, el británico sir Henry Bessemer) hizo posible la producción masiva de acero (una forma más dura y resistente de hierro por el agregado de Carbono). (Ver: Nuevas Fuentes de Energía en el Siglo XIX)

En poco tiempo, en Estados Unidos y Gran Bretaña el acero sustituyó al hierro en sectores tan diversos como las construcciones navales, las vías de ferrocarril y la ingeniería civil. (La Torre Eiffel de París, erigida en 1889 para conmemorar el centenario de la Revolución Francesa, fue el último edificio importante del mundo construido con hierro.)

Sin embargo, el inicio de la era del acero no significó la ampliación del repertorio metalúrgico de los ingenieros; sencillamente, aumentó la eficacia de un metal antiguo. Los últimos años del siglo XIX y los primeros del XX serían testigos de la introducción de nuevos metales y de una explosión en el número de aleaciones disponibles.

El primero de los nuevos metales importantes fue el aluminio. Se utilizó por primera vez en la industria en los años 80 del siglo pasado, pero al principio la ventaja de su ligereza se veía contrarrestada por su blandura.

E] punto de inflexión se produjo en Alemania, en 1909, cuando se descubrió que la dureza del aluminio en aleación con pequeñas cantidades de cobre y magnesio aumentaba radicalmente con el tiempo (librado al endurecimiento espontáneo). La aleación resultante recibió el nombre de duraluminio.

El nuevo material, que fue rápidamente adoptado por el conde alemán Ferdinand von Zeppelin para sus dirigibles, en lugar del aluminio, estaba destinado a convertirse en el principal material de construcción en la industria de la aviación.

En Gran Bretaña se desarrollaron aleaciones similares con níquel. Los sectores no relacionados con la construcción necesitaban también cantidades sustanciales de otros metales. Así pues, la producción mundial de cinc en 1900 rondaba el medio millón de toneladas. La mayor parte de este material se utilizaba para galvanizar y proteger de la corrosión el hierro que se empleaba en placas para los tejados o como alambre para separar parcelas en el campo.

Otros metales, como el níquel o el cromo, se empleaban para mejorar el aspecto de metales menos atractivos por el procedimiento de galvanoplastia. Algunos metales se utilizaban por derecho propio, aunque en muy pequeñas cantidades, para fines especiales. Las primeras bombillas eléctricas, por ejemplo, tenían filamentos incandescentes de carbono, que eran sin embargo muy quebradizos y teñían el vidrio de la bombilla por evaporación.

A fines de siglo se realizaron intentos de utilizar en cambio metales raros, como osmio, tantalio y tungsteno, pero su elevadísimo punto de fusión (el del tungsteno, por ejemplo, es de 3.380 °C), que era precisamente lo que los hacía atractivos para la producción de bombillas, dificultaba enormemente su utilización en la industria.

Sin embargo, en 1906, el norteamericano W.D. Coolidge inventó una técnica metalúrgica para la fabricación de barras de tugnsteno, que se podían reducir a alambre del calibre de un cabello. Otro metal costoso y poco corriente, el platino, encontró nuevas aplicaciones como catalizador de una amplia gama de procesos químicos industriales.

La demanda de aceros de mayor rendimiento para herramientas de máquinas-herramientas de creciente complejidad fue atendida por primera vez en 1861, cuando el industrial británico Robert Mushet comenzó a utilizar aceros duros en aleación con metales poco corrientes, como vanadio, tungsteno y molibdeno: un gran adelanto en comparación con los aceros carbónicos empleados hasta entonces.

Pero el mayor avance fue tal vez el conseguido a fines del siglo por los norteamericanos F.W. Taylor y M. White, cuyo acero, que contenía vanadio, tungsteno y cromo, ofrecía un corte dos veces más rápido que el de Mushet. El nuevo acero fue la sensación de la Exposición Universal de Paris de 1900.

Hasta finales del siglo XIX, el desarrollo de nuevas aleaciones era en gran medida un proceso empírico. Se variaban las mezclas, se añadían nuevos ingredientes y se comprobaban los efectos.

También se reconocían como importantes las condiciones del proceso. Pero en 1900, precursores como los británicos H.C. Sorby, geólogo, y WC. Roberts-Austen, experto en la producción de metales, sentaron las bases de una nueva ciencia de la metalurgia que relacionaba las propiedades de los metales con su composición y su estructura física, especialmente en el nivel microscópico, y con el tratamiento físico, como el martilleo y la exposición al calor.

Con el transcurso del siglo XX, la creciente importancia de las aleaciones tuvo repercusiones políticas. Aunque de ciertos metales componentes se requerían cantidades muy pequeñas, resultaban de todos modos esenciales. Surgió entonces la necesidad de asegurar su disponibilidad en todo momento, ya fuera mediante la formación de reservas o la protección militar de las fuentes. (Ver: Nuevas Fuentes de Energía en el Siglo XIX)

ALGO MAS SOBRE EL TEMA…

También pueden obtenerse aleaciones agregando un metal a un no metal como el carbono y el silicio. La aleación más útil de todas, el acero, es una aleación de hierro con pequeñas cantidades de otros metales. El hierro es débil y relativamente blando; en cambio el acero es una aleación dura y fuerte. Sólo se necesitan pequeñas cantidades de carbono para lograr esta modificación de sus propiedades.

El acero común tiene menos de 0,25% de carbono. La resistencia y la dureza no son las únicas cualidades que agrega un metal a otro. Un elemento de aleación puede agregarse a un metal «madre» para conferirle cantidad de otras propiedades deseables como la dureza, la durabilidad, la elasticidad y la resistencia a la corrosión. Cuando se agrega cromo y níquel, se obtiene un acero mucho más resistente a la corrosión que el hierro dulce, que se oxida con la humedad del aire. Se lo denomina acero inoxidable.

Por la adecuada selección de los elementos de la aleación, éstos pueden obtenerse prácticamente a medida para una determinada aplicación. El acero inoxidable es una de las muchas aleaciones posibles de acero.

Las aleaciones se producen por mezcla de los metales fundidos. La mayoría de los metales se disuelve en alguna medida en otro. El cobre y el níquel pueden mezclarse en cualquier proporción; otros metales sólo son parcialmente miscibles mientras otros, como el plomo y el aluminio, no pueden mezclarse. Al enfriarse, las aleaciones suelen comportarse de manera algo diferente a los metales puros. Los metales puros tienen un punto de solidificación (o de fusión) único. Por encima de esa temperatura son líquidos y por debajo son sólidos. Pero el punto de fusión o de solidificación en la mayoría de las aleaciones se extiende por varios grados.

En el caso de una aleación del 50% de cobre y níquel el nivel se encuentra entre los 1312°C y los 1248°C. Entre estas temperaturas la aleación forma una masa pastosa. Son pocas las aleaciones que se comportan en forma similar a la de los metales puros con un único grado o punto de fusión. La aleación de estaño y plomo, con el 62% de estaño, funde a baja temperatura (sólo a 70°C) y se denomina metal de Wood.

En cada una de estas aleaciones, las proporciones de los componentes metálicos son tales que se obtiene el punto de fusión más bajo posible. Estas aleaciones y sus temperaturas de fusión se denominan eutécticas.

ALGUNAS DE LAS IMPORTANTES ALEACIONES

Aleaciones ferrosas (principalmente hierro)Propiedades
Principales
Usos
Principales
Cantidades corrientes de los elementos que se agregan a la aleación con el hierro
Aceros aceros
especiales y inoxidables.
Aceros muy duros y fuertes y a menudo resistentes a la corrosiónSe usa para fabricar herramientas que corten, taladren o graben otros metalesCantidades corrientes de los elementos que se agregan a la aleación con el hierro
De 0,1 a 2,0 % de carbono, hasta 27 % de cromo, 20 % de tungsteno, 15 % de níquel y cantidades menores de vanadio, cobalto, molibdeno, circonio o tántalo
Aceros dúctiles
Aceros duros, fuertes y maleables; más resistentes a la corrosión que el hierro puroUsados para las construcciones de acero. Muy usados para automóviles y barcoDe 0,1 a 1,5 % de carbono y muy pequeñas cantidades de otros elementos
Hierro coladoDuro pero quebradizoSe usó mucho en los comienzos de la era industrialDe 2 a 3 % de carbono y escasa proporción de silicio y otros elementos
Aleaciones no ferrosas (poco o nada de hierro)Propiedades
Principales
Usos
Principales
Cantidades corrientes de los elementos de la aleación
Aleaciones de aluminio
Bastante dura, fuerte; aleaciones muy livianas, a menudo con buenas resistencia a la corrosión y buenas conductoras de electricidadAmpliamente usadas donde se necesita ligereza y fuerza. Utilizadas cada vez mas en conductos para calderas, carrocerías de automóvil, construcciones, equipamientos para alimentación, chapa, baterías de cocina y cables eléctricosDel 85 % al 95 % de aluminio con pequeñas cantidades de cromo, cobre, manganeso, silicio y hasta un 4 % de magnesio
Bronce al aluminio
Duro pero maleable, y resistente a la corrosión del agua de marTornillos, tuercas, conductos para barcos y laminados
77,5 % de cobre, 2 % de aluminio y 20,5 % de cinc
Bronce al manganesoMuy buena resistencia al desgasteDiscos para embrague de automóviles, válvulas y bombas58,5 % de cobre, 39 % de cinc, 1,5 % de hierro y 1,0 % de estaño
Bronce fosforado
Fuerte, bastante resistente a la corrosión y buen conductor de electricidadEquipamiento químico; escobillas para motores eléctricos85% de cobre, 13% de estaño y 0,25-2,5 de fósforo
BronceResistente a la corrosión del agua de marSuperestructura y otras partes de los
barcos
90% de cobre, 10% de estaño
Latón naval
Bastante fuerte y maleable. De atractivo color amarilloTroneras y otras partes de los barcos60 % de cobre, 39 % de cinc y 1 % de estaño
Latón rojo
Maleable, bastante resistente a la corrosiónPlomería para las casas (pero los plásticos lo reemplazan a menudo)
85 % de cobre, 15 % de cinc
Aleaciones de cobre y níquel
Duro, resistente a la corrosión y al calorEquipamientos químicos
Del 69 al 88,5 % de cobre, del 10 al 30 % de níquel, algo de hierro y de manganeso
Aleaciones de níquel y cobre
Duro, resistente a muchos ácidos y a elementos alcalinosEquipamiento químico
Alrededor del 31 % de cobre, 64 % de níquel, pequeñas cantidades de carbono, hierro, manganeso y sílice
Aleaciones de níquel y cromo
Muy resistente al calor. Buena resistencia a la corrosiónEscapes de aeroplanos, equipos alimenticios y para lechería Alrededor del 68 % de níquel, 15 % de cromo, 9 % de hierro, pequeñas cantidades de carbono, cobre, manganeso, silicio y telurio
Aleaciones de níquel y molibdeno
Extremadamente buena, resistencia al calor. Buena resistencia a la corrosiónMáquinas de aviones de chorro, misiles y hornos

Alrededor del 55 % de níquel, del 30 % de molibdeno, 5 % de cinc’, 4 % de hierro, 2,5 % de cobre, algo de carbono, cromo, manganeso, silicio y plata
Aleaciones de plomo
Blanda, pero la aleación
antimonio-plomo es más
dura. Buena resistencia a
los ácidos (no se oxidan)
Techados de casas y equipamientos para ácidos. La aleación de antimonio-plomo se usa para cargar baterías.
Del 94 al 97,5 % de plomo, hasta 6 % de antimonio
PeltreAtractivo color gris
brillante
Cubiletes para bebidas y objetos de adorno91 % de plomo, 7 % de antimonio y
2 % de cobre
Metal blanco
Una aleación bastante
blanda
Cojinetes para motores92 % de estaño, 8 % de antimonio
Aleaciones de magnesio
Muy liviano, bastante
duro; poco resistente a la
corrosión
Para pequeñas piezas y partes de máquinas, donde el escaso peso es muy importanteAlrededor del 90 % de magnesio, 7 % de aluminio, 1,5 % de cinc, y un poco de manganeso
Aleaciones del titanio
(aunque se usa desde hace poco tiempo, es uno de los nueve elementos más comunes de la corteza terrestre)
Poco peso, muy fuerteAviones de chorro, misiles, maquinarias para barcos y equipamientos químicosMayoría de titanio, con hasta 13 % de vanadio, 11 % de cromo, 8 % de manganeso, 6 % de aluminio y otros metales
Aleaciones de metales noblesGeneralmente, más bien blandas y maleables. Resisten bien a la corrosión. A menudo muy resistentes al calor. Resistentes al deslustreLas aleaciones costosas se usan en joyería. Los tipos más duros de aleaciones, como elosmiridio, se usan para las puntas de las lapiceras fuentesLas aleaciones contienen platino, radio, osmio, iridio, rutenio, paladio, oro y plata

Fuente Consultada: Enciclopedia NATURCIENCIA Tomo 1

Primer Automovil Ford D Henry Ford

Primer Automóvil Ford D
Henry Ford Grandes Inventos Siglo XX

Henry Ford y la revolución del automóvil: La mayor revolución tecnológica de principios del siglo XX fue quizás la del transporte. Es interesante señalar que esta revolución no fue tanto el resultado de los avances tecnológicos como de unos procesos de fabricación especialmente eficaces.

En 1900 el automóvil había alcanzado ya la mayoría de edad, en el sentido de que los elementos básicos de la tecnología automotriz del siglo XX estaban ya establecidos.

Sin embargo, en todo el mundo había apenas unos pocos miles de automóviles. El caballo seguía dominando los caminos. El espectacular cambio se produjo en 1908, cuando el fabricante norteamericano de automóviles Henry Ford lanzó su famoso «modelo T».

Al principio las ventas fueron modestas, apenas 1.700 unidades en los primeros 15 meses, pero en 1916 habían alcanzado un ritmo anual de 250.000 unidades vendidas y el precio original, de 850 dólares, había descendido sustancialmente. En 1927, cuando se abandonó su producción, se habían vendido por lo menos 15 millones de estos notables coches. En diez años, el automóvil había llegado a las masas, aunque más en Estados Unidos que en el resto del mundo.

Henry Ford nació en Dearborn, en el estado norteamericano de Michigan, en 1863, y en su juventud se dedicó a la reparación e instalación de maquinaria agrícola. En una época estuvo interesado en fabricar un tractor barato. Sin embargo, en 1890 abandonó este proyecto para dedicarse a los automóviles y aceptó un empleo como ingeniero jefe de laDetroit Automobile Company, uno de cuyos éxitos era el modelo «999», de cuatro cilindros y 80 caballos de fuerza.

En 1903 estableció su propia empresa, ya no con la idea de fabricar un tractor barato, sino un automóvil económico, sencillo y sólido. Aunque la adopción del acero de vanadio como material de construcción fue un importante factor técnico, la principal razón de su éxito fue la aplicación de la línea de producción en cadena y la estandarización de las piezas.

Su famoso comentario de que «los clientes pueden pedir el color que quieran, siempre que sea negro» no refleja de hecho una inflexible actitud de «tómelo o déjelo», sino que es la consecuencia de su método de producción. Hasta 1914 sus automóviles se fabricaron en diferentes colores pero, para entonces, la única pintura que se secaba con rapidez suficiente para mantener las líneas de producción en movimiento era la de color negro.

El sistema de utilizar piezas estandarizadas intercambiables no era una novedad en la industria norteamericana. Samuel Colt, por ejemplo, lo había utilizado desde mediados del siglo XIX para fabricar revólveres. Tampoco era nuevo el concepto de la línea de producción en cadena, ya que Sears Roebuck (el precursor de las ventas por correspondencia) lo utilizaba en sus vastos almacenes de Chicago.

El genio de Henry Ford reside en haber sabido combinar lo mejor y más apropiado de las técnicas disponibles en ese momento y, tal vez incluso más, en reconocer que el automóvil no era un artículo exclusivo de la clase acaudalada, sino que tenía un gran futuro entre el público en general, siempre que fuera posible reducir los costes. Pero ni siquiera él podía prever que en un plazo de 30 años Estados Unidos estaría fabricando alrededor de 4 millones de vehículos al año (más que el total de Europa) y que el 20 % de esa producción procedería de la fábrica Ford y asociados.