El plasma, los stellarators/tokamaks, las centrales de ciclo combinado, y otros dolores de cabeza

El plasma, los stellarators/tokamaks, las centrales de ciclo combinado, y otros dolores de cabeza

Pego un fragmento del artículo de wikipedia del que pongo el enlace debajo, y lo pego porque lo que va dentro de los stellarators/tokamaks es precisamente un plasma y al menos ese fragmento es importante para entender este post.

En física y química, se denomina plasma (del latín plasma, y del griego πλάσμα, formación) al cuarto estado de agregación de la materia, un estado fluido similar al estado gaseoso pero en el que determinada proporción de sus partículas, están cargadas eléctricamente y no poseen equilibrio electromagnético, por eso son buenos conductores eléctricos y sus partículas responden fuertemente a las interacciones electromagnéticas de largo alcance.1

El plasma tiene características propias que no se dan en los sólidoslíquidos o gases, por lo que es considerado otro estado de agregación de la materia. Como el gas, el plasma no tiene una forma o volumen definido, a no ser que esté encerrado en un contenedor; pero a diferencia del gas en el que no existen efectos colectivos importantes, el plasma bajo la influencia de un campo magnético puede formar estructuras como filamentos, rayos y capas dobles.2​ Los átomos de este estado se mueven libremente; cuanto más alta es la temperatura más rápido se mueven los átomos en el gas, y en el momento de colisionar la velocidad es tan alta que se produce un desprendimiento de electrones.3

Calentar un gas puede ionizar sus moléculas o átomos (reduciendo o incrementado su número de electrones para formar iones), convirtiéndolo en un plasma.4​ La ionización también puede ser inducida por otros medios, como la aplicación de un fuerte campo electromagnético mediante un láser o un generador de microondas, y es acompañado por la disociación de los enlaces covalentes, si están presentes.5

El plasma es el estado de agregación más abundante de la naturaleza, y la mayor parte de la materia en el Universo visible se encuentra en estado de plasma, la mayoría del cual es el enrarecido plasma intergaláctico (particularmente el centro de intracúmulos) y en las estrellas.6

https://es.wikipedia.org/wiki/Plasma_(estado_de_la_materia)

Llamenlu cuarto estado, pero yo discrepo, es simplemente un liquido-gas híbrido que está por encima de las condiciones interfase líquido-gas, se comporta en parte como líquido y en parte como gas.

Está a temperatura muy alta, tanto que desaparecen las fuerzas nucleares y los constituyentes del átomo, o los átomos de las moléculas se separan, pudiendo constituir átomos y moléculas de otras sustancias al enfriarse, en una forma de fusión controlada, liberando grandes cantidades de energía.

Stella quiere decir estrella, y las estrellas son bombas de fusión termonucleares. La más cercana es el Sol, donde el hidrógeno se fusiona convirtiéndose en helio.

Stellarator es un generador de energía eléctrica en el que se hace circular un plasma de hidrógeno por una tubería que tiene que estar cargada electromagnéticamente de forma que el plasma que lleva en el interior no toque las paredes de la tubería.

https://es.wikipedia.org/wiki/Stellarator

El tokamak es un diseño parecido en el que las bobinas son consideradas planas en lugar de tridimensionales.

https://en.wikipedia.org/wiki/Tokamak

Estos aparatos tienen forma de anillo y eso hace que el campo magnético en su interior tenga desviaciones que hacen que el plasma termine por tocar las paredes. Se puede minimizar pero siempre ocurre y ese es el peligro que conllevan.

Personalmente opino que aprovechar la energía del Sol, del mar y los ríos, y del interior del planeta sería mucho más sensato y seguro. No se hace porque se descentraliza la producción y no hay necesidad de combustible, estas son energías renovables, no necesitan más que su implantación y mantenimiento.

¿Qué pasará el día que uno de esos aparatos falle como Chernobyl, o Fukushima?

No queráis saberlo.

Se denomina ciclo combinado en la generación de energía a la coexistencia de dos ciclos termodinámicos en un mismo sistema, uno cuyo fluido de trabajo es el vapor de agua y otro cuyo fluido de trabajo es un gas producto de una combustión o quema.1​ En la propulsión de buques se denomina ciclo combinado al sistema de propulsión COGAS.

El ciclo combinado es simplemente aprovechar el calor generado en el sistema de generación de gas para calentar vapor de agua. De ahí sale lo de la división en megavatios térmicos y eléctricos.

Siempre que se entiendan como lo que son, son una buena idea, ya que aprovechan el calor que de otra forma se perdería.

https://es.wikipedia.org/wiki/Ciclo_combinado

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Vamos quedar plasmáos (pusiéronlo a güevu) II

Vamos quedar plasmáos (pusiéronlo a güevu) II

Voy a ver si vos esplico lo del plasma y de paso voy introduciendo lo del WTF, what thermal for effect de la constante de Boltzmann que tengo por ahí pendiente porque ye un tema gaseosu y sálenme burbuxes pe les oreyes sólo de pensalo…

El plasma tecnicamente llámase fluído supercrítico porque se alcanza esa condición por encima de un punto crítico.

A partir de los diezmil grados centígrados cualquier sustancia es plasma en la Tierra, aunque como en otros estados, el punto en que una sustancia puede pasar al estado de plasma puede ser mucho menor, el agua por ejemplo pasa a ese estado por encima de los 374,14 grados centígrados, que es una temperatura muy inferior a los 10.000.

En el plasma los constituyentes del átomo están separados, es decir, electrones, protones, y neutrones dejan de estar ligados (debido al aumento de la energía cinética que contrarresta las fuerzas nucleares que mantienen las partículas ligadas), y se comportan por separado cada cual.

Os pego el enlace a fluídos supercríticos que es donde se explica, eso sí, sin aclarar qué es un plasma.

Y ahora os explico lo del WTF…

La constante de Boltzmann es una forma de liarla con la ecuación de los gases perfectos:

Pv=nRT, haciendo el cálculo para un mol, n=1, y la fórmula anterior pasa así a ser Pv= NkT, y toma otros valores aunque en realidad valen los mismos valores de la primera fórmula. k es la constante de Boltzman, que es R/ nº de Avogadro, o sea k=R/N

Os pego la definición en ingles y el enlace (en español no dice prácticamente nada):

The Boltzmann constant (kB or k), which is named after Ludwig Boltzmann, is a physical constant relating the average kinetic energy of particles in a gas with the temperature of the gas.[2] It is the gas constant R divided by the Avogadro constant NA

https://en.wikipedia.org/wiki/Boltzmann_constant

Mientras que n minúscula es el número de moles, N mayúscula es el valor del número de avogadro (6,02*10^23), que es el número de moléculas o átomos en un mol de sustancia.

Y lo del WTF, viene del kilowatio térmico: es una forma de presentar rendimientos aparentemente mayores en los procesos de generación de energía eléctrica porque de entrada dividen megawatios en eléctricos y térmicos, con lo cual, hay una parte que queda fuera diréctamente en los cálculos al ser considerados térmicos de entrada, cuando la realidad es que el rendimiento sigue siendo el mismo.

Por eso lo llamo así: WTF (bueno… WTF, en inglés es what the fuck, que se traduce como ¿qué carajo?, pero en este caso ye) What thermal for? ¿térmico para qué?

Y ya sabéis, cuanto menos claridad más bultu pa la saca…

El aprovechamiento del calor generado sale de las pérdidas.

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Terremotos en cadena

Terremotos en cadena

Si me leéis desde hace tiempo y veis los enlaces que tengo en la columna de widgets a la derecha de la página, habréis visto que hay tres enlaces a tres páginas de monitorización de terremotos. De cuando en cuando las consulto y voy siguiendo la evolución de la actividad sísmica en el mundo.

En este momento hay unas cuantas instancias de terremotos en cadena (se llaman crisis sísmicas). Pero esta vez hay algo más inusual que es que da la sensación por la localización geográfica de esas sucesiones de terremotos que la placa euroasiática empieza a moverse por donde más peligro tiene que es Turquía, Grecia, Italia, India, Pakistan, y sur y oeste de China. Y tiene peligro porque es precisamente ahí donde están las mayores fallas, que se juntan además con las del Golfo Pérsico.

No sé si ha salido en las noticias o no pero ayer ha habido dos terremotos de mas de 3 grados en España cerca de Murcia.

Los Alpes se empiezan a mover, y se han notado también por Francia, Holanda, y Alemania.

Independientemente de la actividad geomagnética natural del planeta Tierra, lo cierto es que el espacio está entretejido con gravedad, electricidad, y magnetismo, y alterar el campo magnético en la corteza, que es lo que conlleva la explotación de las nuevas tecnologías, y la generación y transporte de electricidad, tiene su respuesta en la parte magnética de ese tejido electromagnético-gravitatorio, y eso tiene una fuerte repercusión en la actividad sísmica.

Desgraciadamente no todo el mundo está en condiciones de entender cómo funciona, y los gobernantes y empresarios se tienen que asesorar por expertos, y hay mucho dinero en juego, por eso no hay una idea generalizada de la repercusión que el modelo actual de desarrollo económico e industrial tiene en el medio ambiente.

En fin… Ya se está encargando el planeta de sacudirse el solo.

El aumento de energía electromagnética se va transformando en aumento de energía cinética, por decirlo en términos muy sencillos, es como un giróscopo al que se desequilibra con una pesa, exceso de energía potencial, que para volver a su posición de equilibrio (su posición en el baile sincronizado de los astros en el caso de la Tierra), convierte ese exceso de energía en cinética de traslación y rotación, cabeceando, precediendo y nutando (con ene, no es una errata).

Voy a poneros unos enlaces a explicaciones técnicas sobre el giróscopo. Para entender los dibujos tenéis que saber que las velocidades angulares se representan como omega minúscula (una w) y omega mayúscula (esa letra parecida a una herradura), y que por convenio se representan en planos perpendiculares al plano en que van las velocidades lineales, representadas con una v.

Pero es solamente un convenio, porque las velocidades angulares no se sabe realmente dónde van, aunque a efectos de cálculo la representación es cómoda.

http://www.unirioja.es/dptos/dq/fa/rincon/giros/node4.html

El giróscopo o giroscopio (del griego “skopeein = ver” y “gyros = giro”) es un dispositivo mecánico que sirve para medir, mantener o cambiar la orientación en el espacio de algún aparato o vehículo.

Está formado esencialmente por un cuerpo con simetría de rotación que gira alrededor del eje de dicha simetría. Cuando el giróscopo se somete a un momento de fuerza que tiende a cambiar la orientación de su eje de rotación, tiene un comportamiento aparentemente paradójico, ya que cambia de orientación (o experimenta un momento angular en todo caso, si está restringido) girando respecto de un tercer eje, perpendicular tanto a aquel respecto del cual se lo ha empujado a girar, como a su eje de rotación inicial. Si está montado sobre un soporte de Cardano que minimiza cualquier momento angular externo, o si simplemente gira libre en el espacio, el giróscopo conserva la orientación de su eje de rotación ante fuerzas externas que tiendan a desviarlo mejor que un objeto no giratorio; se desvía mucho menos, y en una dirección diferente.

wikipedia Giróscopo

El giróscopo es cualquier cuerpo en rotación. Pego un enlace al levitrón, que es un giróscopo alterado por el magnetismo. Mejor lo leéis.

https://es.wikipedia.org/wiki/Levitron

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Cambios en mi blog

Cambios en mi blog

He cambiado de teléfono recientemente y lo he modificado en mi perfil del webmap, al que se accede con el menú de navegación. Pongo el enlace para que lo veáis:

https://learnwareenglish.com/webmap/

También he situado un widget en la columna de la derecha, la que sólo se ve en formato ordenador. Así que si os fijáis, o si entráis en mi perfil, veréis mi teléfono y mi correo electrónico.

Hace tiempo que incluí esa información por si queréis contactar conmigo.

Como siempre os recomiendo que si os gusta algún post vayáis haciendo copias para tener el texto en local, ya que en algún caso puede ocurrir que alguno de los posts se modifique o desaparezca.

Saludos a todos y todas.

¡Feliz año, y feliz día de reyes!

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Vamos quedar plasmáos (pusiéronlo a güevu)

Vamos quedar plasmáos (pusiéronlo a güevu)

Home, esto de la química y la física ye munchu mellor hablalo en  inglés, pero va da tiempu que nun digo na en astunglish, y claro, los adeptos a la variante dialeutal, dexen de venir a leeme. Así que voy a explicavos unes cosines respeuto a los estados de la materia, que siempre habíen sido tres: sólidu, líquidu, y gaseosu, hasta que coxeron el cuartu, esí que llámase plasma, y que en realidad nun esiste, pero ye que son muy resaláos y así hay menos claridad y más bultu pa la saca…

El estadu sólidu ye esi en que el volumen y la forma no cambien. Pueden rompese o deformase los sólidos, pero nun son lo mesmu que los líquidos o los gases.

El estadu líquidu tien volumen constante pero la forma pue cambiase y nun rompe (home, la sidra dizse que rompe, pero ye un decir, y ye más correuto decir que espalma), pero no los confundáis con los plásticos o los elásticos, esos son deformables, pero en el caso de los elásticos, recuperan la forma original como los muelles, o les gomes

(los plásticos en realidad son líquidos de muy alta viscosidad, pero eso ye avanzáo, olvidailo, porque si no ye más complicao de esplicar, porque tendría que contavos que el vídrio también se considera igual y por eso les ventanes con vidrios muy antiguos deformen les imágenes, porque muy despacio, el cristal (en sentidu coloquial, porque si fuese cristal no fluiría) va resbalando hacia abajo muy lentamente).

Un litru de cerveza méteslu en un recipiente y coge la forma, pero sigue siendo un litru.

Y luego ta el estadu gaseosu, esi que cambien les dos coses, el volumen y la forma. Los gases depende de donde ten metíos, cogen la forma también, a costa de ganar o perder presión. Un litru de aire, que ye una mezcla de gases, méteslu en una botella de cinco litros y llénala tamién, pero la presión dentro de la botella de cinco litros ye menor.

Imaginavos un flotador inflable. Tien un volumen, si metéis el aire en un colchón de playa como el colchón ye mayor, casi ni se infla, la fuerza que ejerce el aire dentro del colchón ye mucho menos que dentro del flotador.

¿Y el plasma?

El plasma llamáronlo a lo que se llama teunicamente fluído supercríticu, es decir, por encima de un punto crítico, el líquido empieza acomportarse en parte como si fuese un gas, pero todavía está por debajo de otro punto en que pasa aser gaseoso totalmente.

Esto vese muy bien con los diagramas de fase, que son unos gráficos en que se presentan presión, temperatura, y regiones en rangos de esas dos dimensiones en que el material estudiado pasa de un estado (o fase, por eso se llamen asina) a otro.

En el rectángulo que es la representación, aparecen unas líneas que separan esos estados, y entonces sabemos que considerando un volumen sólidu o líquidu de partida (oh my God, I forgot about the nglish part of the Astunglish, I’ll have to say something…) manteniéndo el esperimentu en un valor fijo, variando solamente el otro valor, se pasa a otra fase.

Voy ponevos unes imaxenes perque entiéndese mellor.

fases

fases

El plasma ye la línea verde de arriba, es una combinación de los dos estados con características de ambos, y con cero grados de libertad, ya que para mantenerse en esa línea el volumen, la presión y la temperatura tienen que ser exactamente los requeridos.

http://corinto.pucp.edu.pe/quimicageneral/contenido/56-cambios-de-estado-diagramas-de-calentamiento-diagramas-de-fase.html

fases dos

fases dos

Pero además voy a contaros algo que ya conté y aquí voy a poneme seria y voy a pasame al castellano que ye el que me sal de forma natural.

Cuando vamos conduciendo por la carretera, los que tenemos coches que avisan recibimos una señal de peligro, hielo en la calzada en cuanto el termómetro del coche mide que hay CUATRO grados centígrados.

Eso se debe a que 4ºC (+273.15 en Kelvins) es el punto triple del agua, que además tiene pendiente negativa entre las fases sólida y líquida porque el hielo ocupa mayor volumen que el agua, razón por la cual las botellas llevan un espacio sin líquido: si estuviesen totalmente llenas se romperían al congelarse.

Sin embargo, desde hace unos años para acá, se han ido modificando los libros de texto de forma que a día de hoy dicen que cero grados centígrados es el valor del punto triple del agua. Eso es falso. El punto triple se llama así porque coexisten las tres fases, sólida, líquida y gaseosa, y a cero grados solamente hay hielo en condiciones normales.

Dicho esto os pego un enlace a una página donde dicen lo que se cuenta hoy y subo el diagrama de equilibrio o de fase del agua.

diagrama-de-fases-del-agua

diagrama-de-fases-del-agua

http://notaculturaldeldia.blogspot.com.es/2012/02/diagrama-de-fase-del-agua-hielo-agua.html

Así que plasmáos nos han dejao, porque cuatro grados centígrados son una cantidad ingente de energía en el exterior de diferencia.

Y el plasma no es otro estado, sino la combinación de dos estados, el líquido y el gaseoso.

No os extrañe que el clima esté como está.

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Palabras con fondo

Palabras con fondo

Recuerdo un libro de cuentos infantiles que tenía de pequeña en una repisa al lado de mi cama. Eran cuentos muy cortos, de una o dos páginas. Y eran muchos cuentos.

Había uno de un domador de fieras que tenía dolor de muelas. Otro que hablaba del peso de las lágrimas, decía que aunque fuesen idénticas pesaban más las de una persona que tuviese un problema grave que las de alguien que llorase por un capricho.

Con las palabras pasa algo parecido. Aunque sean idénticas no pesan igual.

Un “te quiero” puede ser muy vacío y ligero. Y otro puede ser denso, contundente, y pesado.

[¿Cuántas veces te dije que te quiero, amor mío? (Miles)].

Te quiero.

No se acabó aquí, seguiré escribiendo cuando vuelva a tener internet en casa. Ahora solamente tengo el móvil.

Y no. No estoy con nadie.

Y es cierto.

Te quiero.

Y si no ssbes que es a ti y no te das cuenta tú no tiene mucho sentido.

Y si te das cuenta ya sabes porqué.

Te quiero.

Aunque no parece que te importe. Ni siquiera sé si estás ahí, y además lo último que te oí decirme hace muchos años por teléfono no fue precisamente alentador.

Pero quizás has descubierto o recordado cosas, y puede que ya te hayas dado cuenta que te engañaron.

Igual lo que te pasa es que simplemente no te atreves porque no sabes que te diría yo si me llamases.

¿No lo sabes?

Relee.

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