Practica 7: Espirometria

Marco Teórico

El espirómetro es un aparato que nos permite cuantificar las medidas de capacidad pulmonar y el flujo que podemos manejar cada uno. Nos permite conocer la cantidad de aire que podemos inhalar, expulsar y con que velocidad lo hacemos.

 La espirometría es la determinación, mediante la utilización de un espirómetro, de los volúmenes pulmonares y la rapidez con que estos pueden ser movilizados en un intervalo de tiempo.

 Hay 2 tipos de espirometría:

• Forzada: proporciona información detallado de los valores estudiados. Tras una inhalación máxima, el paciente tiene que expulsar todo el aire en el menor tiempo posible, a la máxima velocidad posible.Esta espirometria permite conocer distintos tipos de patologías respiratorias.

Simple: Complementa a la espirometría forzada. Tras una inspiración máxima, el paciente expulsa todo el aire que inhalo durante el tiempo que requiera para hacerlo.

 Al medir la cantidad de aire que una persona puede inhalar o exhala, se pueden determinar una amplia gama de enfermedades.

 La capacidad vital forzada es la espiración formada en e espirómetro de todo el aire que contenga en el menor tiempo posible. Estos resultados se calculan según la edad , tamaño, peso, grupo étnico y sexo del paciente. Las gráficas formadas de este proceso son de flujo - volumen . y volumen - tiempo.

Material y Equipo

• Espirómetro
• Boquillas
• Papel 

Procedimiento

1. Preparar el espirómetro en la configuración necesaria.
2. Párese derecho.
3. Colocar los datos del paciente. (sexo, edad, peso, tamaño y raza étnica).
4. Respire profundamente cuando el doctor lo indique y contener la respiración. 
5. Cuando el doctor lo indique, sople tan fuerte y rápidamente como pueda de una sola vez. 
6. Los valores se registraran en el espirómetro. 
7. Vuelva a realizar el procedimiento anterior desde la inspiración.
8. Guardar los datos e imprimirlos.

Conclusiones

El espirómetro nos permite calcular la capacidad pulmonar y el flujo con el que podemos liberar el aire contenido en ellos en el menor tiempo posible. Al realizar el experimento si se obtiene una edad de pulmones menor a la tuya significa que los pulmones estas muy sanos, mientras que si la edad resulta ser mayor que la edad que tienes, puede ser un desgaste en los pulmones por fumar o no hacer ejercicio, o puede deberse a una patología respiratoria.

Practica 6 : Gas Ideal

Marco Teórico

Un gas ideal es la idealización del comportamiento de los gases reales. Es aquel que se comporta de acuerdo a las leyes de Robert Boyle-Mariotte, Jaques Charles, Gay Lussac, Joule y Amadeo Avogadro.

P= Presión (atm)

V=Volumen (m³)

T=Temperatura (K)

Ley de Boyle-Mariotte
n= Moles
R=Constante de los gases

• Ley de Boyle - Mariotte

En la teoría, esta ley se base en una temperatura que siempre es constante, y que la presión siempre es inversamente proporcional al volumen del recipiente donde se encuentre el gas.

P₁V₁ = P₂V₂

• Ley de Alexander Carles

Esta ley propone que el volumen del cilindro donde se encuentra el gas es inversamente proporcional a la temperatura, mientras que la presión es constante.

V₁/T₁ = V₂/T₂

• Ley de Joseph Gay Lussac

Esta ley propone un volumen contante, mientras que la presión es inversamente proporcional a la temperatura.

                                                                      P₁/T₁ = P_2/T₂

• Principio de Avogadro

Este principio asegura que un proceso a presión y temperatura constante, el volumen de cualquier gas es proporcional al numero de moles presentes. El volumen ocupado por un mol de cualquier gas ideal a cualquier temperatura y presión siempre es el mismo. 

V1/n1 = V2/n2

La combinación de la ley general de los gases (P1V1/T1 = P2V2/T2)  y la ley de Avogadro da como resultado la ley de gases ideales.

 PV = nRT

Material y sustancias

1. Agua (fría y caliente)
2. Vernier
3. Medidor de presión
4. Aparato de Boyle
5. Laptop
6. 3 vasos de precipitado
7. Sondas
8. Matraz Erlenmeyer

Procedimiento

Para demostrar la ley de Boyle se utiliza el aparato de Boyl, en el cual se iguala al principio la presión del interior con la del exterior, y a una temperatura constante, se empieza a aumentar el volumen, mostrando como se crea un vació haciendo cada vez mas difícil el aumentar el volumen, ya que la presión disminuye, pero el volumen aumenta.

Para la ley de Charles, en dos vasos de precipitado, (uno con agua caliente y otro con agua fría) se coloca primero un matraz Erlenmeyer con un gas sellado y conectado a un medidor de presión, y también un tubo colocado en otro vaso de precipitado(el tubo contiene agua) y al momento de pasar el Matraz Erlenmeyer al agua caliente, por el movimiento de las partículas del gas, se pudo observar como el gas buscaba la forma de salir para mantener su misma presión, trasladando sus moléculas al tercer vaso de precipitado y empujando el agua para ocupar el espacio, y al momento de regresar el Matraz al agua fría, las moléculas del gas regresaron al matraz y el volumen de agua en el tubo empezó a subir lentamente. 

Para demostrar la del de Gay Lussac se realizo el mismo experimento anterior pero ahora no se permitió que el gas fuera liberado , por lo que al aumentar su temperatura la presión aumento al mantenerse un volumen constante.

Conclusiones

 La leyes de los gases ideales permiten conocer el comportamiento de un gas según factores específicos como el volumen, la presión y la temperatura, manteniéndose uno constante todo el tiempo. A la gráfica de la ley de Boyle se le llama Isotermica, a la de Charles se le llama Isobarica y a la de Gay Lussac se le llama isocorica. Estos principios se aplican en los submarinos, en los busos y en los transbordadores espaciales.

Practica 5 : conversión de energía mecánica a electrica

Marco Teórico

La energía mecánica es la energía que se debe a la posición y al movimiento de un cuerpo, por lo tanto, es la suma de las energías potenciales y cinéticas de un sistema mecánico. Expresa la capacidad que poseen los cuerpos con masa para efectuar un trabajo. Esta asociado con su velocidad y su posición.

W= F d

• W=  trabajo
• F= Fuerza
• d = Distancia

Una Fuerza realiza un trabajo en un objeto cuando las siguientes condiciones se cumplen:

• El objeto se desplaza
• La fuerza es en la dirección del desplazamiento.

La energía cinética es la energía mecánica asociada al movimiento de un objeto. Cuando este se mueve, tiene una energía cinética por su velocidad.

Ec = 1/2 mv2

La energía potencial es la energía que mide la capacidad que tiene dicho sistema para realizar un trabajo en función a su posición.

Ep = mgh

La energía eléctrica es una fuente de energía renovable que se obtiene mediante el movimiento de cargas eléctricas (electrones positivos y negativos) que se produce en el interior de materiales conductores (por ejemplo, cables metálicos como el cobre).

El origen de la energía eléctrica está en las centrales de generación, determinadas por la fuente de energía que se utilice. Así, la energía eléctrica puede obtenerse de centrales solares, eólicas, hidroeléctricas, térmicas, nucleares y mediante la biomasa o quema de compuesto de la naturaleza como combustible.

Materiales y equipo

• Cartón
• Motor eléctrico
• Luces Led
• Base de madera
• Tijeras
• 2 Discos
• Palo de madera
• Cables
• Banda elástica
• silicon

Procedimiento

1. Realizar una polea con un pedazo de cartón, mas pequeña del CD.
2. Pegar la circunferencia del cartón entre los 2 CD´s.
3. Colocamos el palo de madera entre los orificios de los CD´s
4. Hacer un trapecio ( duplicándolo 3 veces) para que la polea no toque el suelo, y las pegamos de 2 en 2 para una mayor estabilidad.
5. Los pegamos a la base a los lados de los CD´s, haciendo que le palo de madera pase entre ambos.
6. Colocamos la manivela en el extremo del palo de madera
7. Colocamos el motor enfrente de uno de las bases de cartón ( la que tiene la manivela).
8. Colocamos la banda elástica en la polea creada y a uno de los extremos del motor.
9. Colocamos los led al motor ( poniendo una pota positiva con la negativa del otro led y viceversa).

Conclusiones 

Con ayuda de un generador o convertidor, la energía mecánica causado por el movimiento de una polea conectado a ese generador, genera que esa energía se convierta en energía eléctrica por el movimiento de los electrones y protones que circulan por el conductor o el alternador.

Es una forma eficiente de generar energía autosustentable al no ser un proceso complicado.