Introducción

La nanotecnología es hoy en día lo que está marcando el desarrollo de la humanidad esta se refiere básicamente al trabajo a nivel microscópico, es decir la utilización de la moléculas y átomos para la creación de materiales asombrosos. Esta rama de las ciencias aplicadas a permitido la creación de un material el cual es una substancia similar al gel, en el cual el componente líquido es cambiado por un gas, obteniendo como resultado un sólido de muy baja densidad (3 mg/cm3 o 3 kg/m3) y altamente poroso, con ciertas propiedades muy sorprendentes, como su enorme capacidad de aislante térmico.1

Este material está generalmente compuesto por un 90% a un 99,8% de aire, es mil veces menos denso que el vidrio y unas tres veces más denso que el aire.

Tuvieron que pasar muchos años para que se pudieran hacer experimentos, con este asombroso material debido principalmente a la difícil obtención y costos del mismo, sin embargo hace algunos años la humanidad ha visto como el desarrollo de este material puede ser la solución a muchos problemas.

Al emplear el aerogel en el campo de la termodinámica nos estará dando pauta para la conservación de temperatura dentro de una determinada área.

El aerogel es un aislamiento térmico sus partículas son abiertas, porosas, estructuradas finamente, livianas y de sílice amorfa, sintética e hidrofóbica. Según el nivel, las partículas de aerogel pueden variar en diámetro. Esta estructura porosa es menor que el ínfimo tramo de aire que restringe en gran medida la conductividad térmica y por lo tanto aumenta enormemente el rendimiento del aislamiento térmico. Es un gran repele del agua y también el vapor abierto, lo que hace que sea posible diseñar materiales de aislamiento con aerogel y sistemas con administración y control de humedad.

JUSTIFICACIÓN

Debido a que las partículas de aerogel son abiertas, porosas, estructuradas finamente, livianas y de sílice amorfa, sintética e hidrofóbica. Esta estructura porosa es menor que el ínfimo tramo de aire que restringe en gran medida la conductividad térmica y por lo tanto aumenta enormemente el rendimiento del aislamiento térmico. Repele el agua y también el vapor abierto, lo que hace que sea posible diseñar materiales de aislamiento con aerogel y sistemas con administración y control de humedad.

1 http://granaerogel.blogspot.mx/

Por lo que se propone implementar dicho material en la construcción de un entechado, poniéndose en práctica las leyes de termodinámica para su construcción, con la finalidad de equilibrar las temperaturas en tal sistema.

OBJETIVOS

OBJETIVO GENERAL

Se pretende implementar un material inteligente para la creación de una estructura que impida que el sistema de baja temperatura,( trantandose en relación con el proyecto postulado, el medio ambiente ) aumente en relación con el sistema caliente (el área de la construcción), para con ello lograr tal estabilidad térmica.

OBEJTIVOS ESPECIFICOS

-Reducir cambios de temperatura dentro de la construcción

-Evitar pérdidas de calor dentro de la estructura

-Evitar que agentes externos alteren la temperatura (viento, agua,)

-Pared adiabática que no permita que exista interacción térmica del sistema con los alrededores.

Planteamiento del problema

Busca de mejoras en los techos de las construcciones

Se pretende la buscando la mejora de los techos en todo tipo de construcciones para así tener una mejor comodidad en las temporadas de calor o en zonas donde las temperaturas sean muy elevadas. Uno de los materiales que nos proporciona esa comodidad es el aerogel por sus diversas propiedades y la compatibilidad que tiene con el medio ambiente.

DESARROLLO

En este proyecto como ya se mencionó antes se está buscando localizar nuevos materiales para la implementación en techos de construcciones, uno de estos es el aerogel por sus diferentes propiedades, en el gel el líquido se reemplaza por gas dando un sólido de muy baja densidad.

La primera ley de la termodinámica la vemos aplicada aquí, esta ley ya mencionada antes nos dice que la variación de la energía interna de un sistema es igual a la energía que transfieren o reciben los alrededores en forma de calor y trabajo, de forma tal que se cumple la primera ley no se crea ni se destruye, solo se transforma.

Es conocida como el movimiento del calor, en esta rama de la física se estudia la transferencia de calor en trabajo mecánico y viceversa. Su principal base es la conservación de la energía.

Nos proporciona una teoría básica que nos sirve para entender y poder diseñar maquinas térmicas y como el aerogel se puede implementar en techos de las construcciones en zonas donde la temperatura sea alta y así proporcionar al edificio una temperatura más estable.

PROCESO ISOTERMICO:

Se presenta cuando la temperatura del sistema, permanece constante independientemente de los cambio de presión o volumen que sufran.

Si un proceso isotérmico formado por un gas experimenta una expansión isotérmica, para que la temperatura permanezca constante la cantidad de calor recibido debe ser igual al trabajo que realiza durante la expansión. Pero si presenta una compresión isotérmica, para que la temperatura también permanezca constante el gas tiene que liberar una cantidad de calor igual al trabajo desarrollado sobre él.

La temperatura no cambia, su energía interna (Ei), son constantes y su variación de energía interna (ΔEi) es igual a cero, por lo que se cumple que (Ei es constante)

(ΔEi = 0) Q=Tr.

Equilibrio termodinámico. Sistema que se halla en equilibrio mecánico si la resultante de las fuerzas que actúan sobre él es nula. Se halla en equilibrio térmico si todas las partes o cuerpos que lo forman están a la misma temperatura, y se halla en equilibrio químico si en su interior no se produce ninguna reacción química. De un sistema que está en equilibrio mecánico, térmico y químico se dice que está en equilibrio termodinámico. Esta definición implica que si un sistema no se halla en equilibrio termodinámico tenderá de modo espontáneo y con independencia de cualquier acción extrema hacia un estado en que este equilibrio sea satisfecho.

INTEGRANTES:

MARIA GUADALUPE MENDOZA

ERIKA

MADGALENA

YUMICO

CONCEPCIÒN