Termodinamica - Cengel 7th - espanhol

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ENERGÍA, TRANSFERENCIA DE ENERGÍA
FIGURA 2-69
Un automóvil común produce varias
veces su peso en CO 2 cada año (si se
conduce 12 000 millas al año, consume
600 galones de gasolina y produce 20
lbm de CO 2 por galón).
© Vol. 39/PhotoDisc/Getty RF.
un total de 6 500 millones de toneladas de carbón. La concentración actual
de CO 2 en la atmósfera es de alrededor de 360 ppm (o 0.36 por ciento), es
decir, 20 por ciento más que la concentración de hace un siglo, y se prevé que
aumentará a más de 700 ppm en 2100. En condiciones normales, la vegetación
consume CO 2 y libera O 2 durante la fotosíntesis, con lo que mantiene bajo
control la concentración de CO 2 en la atmósfera. Un árbol maduro en desarrollo
consume 12 kg de CO 2 al año y exhala suficiente oxígeno para mantener a
una familia de cuatro integrantes. Sin embargo, la deforestación y el enorme
incremento en la producción de CO 2 en las últimas décadas han perturbado
este equilibrio.
En un informe de 1995, los principales científicos del mundo que estudian el
clima concluyeron que la Tierra ya se ha calentado cerca de 0.5 °C durante el
último siglo, y estiman que la temperatura de nuestro planeta aumentará otros
2 °C para el año 2100. Se teme que un aumento de esta magnitud cause graves
daños en los patrones climáticos: intensas tormentas y lluvias que provocarán
inundaciones en algunos sitios y sequías en otros, grandes inundaciones debidas
al derretimiento del hielo en los polos, pérdida de zonas húmedas y áreas
costeras por el aumento del nivel del mar, variaciones en el suministro de agua,
cambios en el ecosistema por la incapacidad de algunos animales y especies
vegetales para ajustarse a los cambios, aumento de las enfermedades epidémicas
debido a las mayores temperaturas, efectos secundarios adversos en la
salud humana y malas condiciones socioeconómicas en algunas regiones.
La gravedad de esta amenaza ha llevado a las Naciones Unidas a establecer
un comité a cargo del cambio climático. Una reunión cumbre en 1992 en Río
de Janeiro, Brasil, atrajo la atención mundial sobre el problema y el acuerdo
que preparó el comité para controlar las emisiones de gas fue firmado por 162
naciones. En la reunión de 1997 en Kyoto (Japón), los países industrializados
adoptaron el Protocolo de Kyoto que los compromete a reducir, entre 2008 y
2012, en 5 por ciento menos a los niveles registrados en 1990 sus emisiones
de CO 2 y otros gases causantes del efecto invernadero. Esto se puede lograr
si se incrementan los esfuerzos de conservación y se mejoran las eficiencias
de conversión, al mismo tiempo que se satisfacen las nuevas demandas de
energía mediante el uso de energía renovable (hidroeléctrica, solar, eólica y
geotérmica) en lugar de combustibles fósiles.
Estados Unidos contribuye con la mayor cantidad de gases causantes del
efecto invernadero: más de 5 toneladas de emisiones de carbón por persona al
año. Una de las principales fuentes de emisión es el transporte, ya que cada
litro de gasolina que quema un vehículo produce cerca de 2.5 kg de CO 2 (o
bien, cada galón de gasolina quemada produce alrededor de 20 lbm de CO 2 ). En
Estados Unidos un automóvil es conducido en promedio cerca de 12 000 millas
al año y consume aproximadamente 600 galones de gasolina; por lo tanto libera
a la atmósfera unas 12 000 lbm de CO 2 al año, lo cual es casi cuatro veces el
peso de un automóvil común (Fig. 2-69). Ésta y otras emisiones se pueden
reducir de forma significativa al comprar automóviles que empleen energía en
forma eficiente, es decir, que quemen menos combustible al recorrer una misma
distancia y usar el auto con sensatez. Si se ahorra combustible se ahorra dinero
y se protege al ambiente: por ejemplo, elegir un vehículo que logra 30 millas
por galón en vez de 20 evita que se liberen cada año a la atmósfera dos toneladas
de CO 2 y al mismo tiempo se reduce el costo de combustible en 400 dólares
al año (en condiciones de manejo promedio de 12 000 millas anuales y a un
costo de combustible de $2.00 por galón).
Tras explicar que las considerables cantidades de contaminantes emitidas
debido a que la energía química de los combustibles fósiles es convertida vía
la combustión en energía térmica, mecánica o eléctrica, parece claro que tanto