Termodinamica - Yunes Cengel y Michael Boles - Septima Edicion

89
CAPÍTULO 2
El suelo es capaz de neutralizar cierta cantidad de ácido, pero las cantidades que
producen las centrales eléctricas que usan carbón mineral barato con alto contenido
de azufre superan esta capacidad y, como resultado, muchos lagos y ríos
en áreas industriales como Nueva York, Pennsylvania y Michigan se han vuelto
demasiado ácidos para que vivan los peces. Los bosques de estas áreas también
experimentan una muerte lenta debido a que absorben los ácidos por sus hojas,
nervaduras y raíces. Incluso las estructuras construidas con mármol se deterioran
debido a la lluvia ácida. La magnitud del problema no se reconoció sino hasta
principios de la década de los setenta, y desde entonces se han tomado medidas
importantes para reducir en forma drástica las emisiones de dióxido de azufre
mediante la instalación de purificadores en plantas industriales y a través de la
desulfurización del carbón antes de su combustión.
Efecto invernadero: calentamiento
global y cambio climático
Es probable que haya notado que cuando deja su auto bajo la luz solar directa
en un día soleado, el interior se calienta mucho más que el aire del exterior,
y quizá se ha preguntado por qué el carro actúa como una trampa de calor.
Esto se debe a que el espesor del vidrio transmite más de 90 por ciento de
la radiación visible y es prácticamente opaco (no transparente) a la radiación
infrarroja situada en el intervalo de mayor longitud de onda. Por lo tanto, el
vidrio permite que la radiación solar entre libremente pero bloquea la radiación
infrarroja que emiten las superficies interiores. Esto causa en el interior
un aumento de la temperatura como resultado de la acumulación de energía
térmica. Este efecto de calentamiento se conoce como efecto invernadero,
puesto que se aprovecha sobre todo en los invernaderos.
El efecto invernadero también se experimenta a gran escala en la Tierra,
cuya superficie se calienta durante el día como resultado de la absorción de
energía solar y se enfría por la noche al radiar parte de su energía hacia el
espacio en forma de radiación infrarroja. El dióxido de carbono (CO 2 ), el
vapor de agua y algunos otros gases como el metano y los óxidos de nitrógeno
actúan como una sábana y mantienen caliente a nuestro planeta durante
la noche al bloquear el calor que éste irradia (Fig. 2-68). Por consiguiente,
se les llama “gases de efecto invernadero”, de los cuales el CO 2 es el principal
componente. Comúnmente, el vapor de agua se elimina de esta lista dado
que desciende en forma de lluvia o nieve como parte del ciclo del agua; por
lo tanto, las actividades humanas para producir agua (por ejemplo, quemar
combustibles fósiles) no marcan la diferencia en su concentración dentro de
la atmósfera (que sobre todo se debe a la evaporación de ríos, lagos, océanos,
etc.). Sin embargo, el CO 2 es diferente, porque las actividades de la gente sí
marcan una diferencia en la concentración de esta sustancia en la atmósfera.
Aunque el efecto invernadero hace posible la vida en la Tierra, ya que éste
la mantiene caliente (cerca de 30 °C más caliente), pero las cantidades excesivas
de estos gases de efecto invernadero perturban el delicado equilibrio al
atrapar demasiada energía, lo que causa el incremento de la temperatura promedio
del planeta y cambios en el clima de algunos lugares. Estas consecuencias
indeseables del efecto invernadero se denominan calentamiento global o
cambio climático global.
El cambio climático global se debe al uso excesivo de combustibles fósiles
como carbón, derivados del petróleo y gas natural en las centrales eléctricas,
transporte, construcción y fabricación, y ha sido motivo de preocupación
en décadas recientes. En 1995 fue liberado a la atmósfera en forma de CO 2
Alguna radiación
infrarroja que
emite la Tierra es
absorbida por
los gases de
invernadero
y emitida
de nuevo
Gases
de invernadero
Sol
La radiación
solar pasa
y es absorbida
principalmente
por la
superficie
de la
Tierra
FIGURA 2-68
El efecto invernadero en la Tierra.