TRANSFERENCIA DE CALOR POR CONDUCCION

Transferencia de Calor por Conveccion "Caja de Conveccion"

Transferencia de calor por radiacion ITR 3ºA4 '11

Transferencia de Calor

En física, proceso por el que se intercambia energía en forma de calor entre distintos cuerpos, o entre diferentes partes de un mismo cuerpo que están en distinto nivel energético. El calor se transfiere mediante convección,radiación o conducción. Aunque estos tres procesos pueden tener lugar simultáneamente, puede ocurrir que uno de los mecanismos predomine sobre los otros dos.
La conducción requiere contacto físico entre los cuerpos que intercambian calor, pero en la radiación no hace falta que los cuerpos estén en contacto ni que haya materia entre ellos. La convección se produce a través del movimiento de un líquido o un gas en contacto con un cuerpo de temperatura diferente.
Por ejemplo, el calor se transmite a través de la pared de una casa fundamentalmente por conducción, el agua de una cacerola situada sobre un quemador de gas se calienta en gran medida por convección, y la Tierra recibe calor del Sol casi exclusivamente por radiación.

1) Conducción
En los sólidos, la única forma de transferencia de calor es la conducción. Si se calienta un extremo de una varilla metálica, de forma que aumente su temperatura, el calor se transmite hasta el extremo más frío por conducción. No se comprende en su totalidad el mecanismo exacto de la conducción de calor en los sólidos, pero se cree que se debe, en parte, al movimiento de los electrones libres que transportan energía cuando existe una diferencia de temperatura. Esta teoría explica por qué los buenos conductores eléctricos también tienden a ser buenos conductores del calor.}

2) Convección
Si existe una diferencia de temperatura en el interior de un líquido o un gas, es casi seguro que se producirá un movimiento del fluido. Este movimiento transfiere calor de una parte del fluido a otra por un proceso llamado convección.
El movimiento del fluido puede ser natural o forzado. Si se calienta un líquido o un gas, su densidad (masa por unidad de volumen) suele disminuir. Si el líquido o gas se encuentra en el campo gravitatorio, el fluido más caliente y menos denso asciende, mientras que el fluido más frío y más denso desciende. Este tipo de movimiento, debido exclusivamente a la no uniformidad de la temperatura del fluido, se denomina convección natural. La convección forzada se logra sometiendo el fluido a un gradiente de presiones, con lo que se fuerza su movimiento de acuerdo a las leyes de la hidrodinámica.

3) Radiación
La radiación presenta una diferencia fundamental respecto a la conducción y la convección: las sustancias que intercambian calor no tienen que estar en contacto, sino que pueden estar separadas por un vacío, o bien que no exista materia entre ellas. La radiación es un término que se aplica genéricamente a toda clase de fenómenos relacionados con ondas electromagnéticas. Algunos fenómenos de la radiación pueden describirse mediante la teoría de ondas, pero la única explicación general satisfactoria de la radiación electromagnética es la teoría cuántica.

Nanotecnología

La nanotecnología es el estudio, diseño, creación, síntesis, manipulación y aplicación de materiales, aparatos y sistemas funcionales a través del control de la materia a nano escala, y la explotación de fenómenos y propiedades de la materia a nano escala.
Cuando se manipula la materia a la escala tan minúscula de átomos y moléculas, demuestra fenómenos y propiedades totalmente nuevas. Por lo tanto, científicos utilizan la nanotecnología para crear materiales, aparatos y sistemas novedosos y poco costosos con propiedades únicas.
La nanotecnología promete soluciones vanguardistas y más eficientes para los problemas ambientales, así como muchos otros enfrentados por la humanidad.

Robot Humanóide 2011

Primer Autómata de la Historia.

En el siglo IV antes de Cristo, el matemático griego Arquitas de Tarento construyó un ave mecánica que funcionaba con vapor y al que llamó "La paloma". También el ingeniero Herón de Alejandría (10-70 d. C.) creó numerosos dispositivos automáticos que los usuarios podían modificar, y describió máquinas accionadas por presión de aire, vapor y agua. Por su parte, el estudioso chino Su Song levantó una torre de reloj en 1088 con figuras mecánicas que daban las campanadas de las horas.
Al Jazarií (1136–1206), un inventor musulmán de la dinastía Artuqid, diseñó y construyó una serie de máquinas automatizadas, entre los que había útiles de cocina, autómatas musicales que funcionaban con agua, y en 1206 los primeros robots humanoides programables. Las máquinas tenían el aspecto de cuatro músicos a bordo de un bote en un lago, entreteniendo a los invitados en las fiestas reales. Su mecanismo tenía un tambor programable con clavijas que chocaban con pequeñas palancas que accionaban instrumentos de percusión. Podían cambiarse los ritmos y patrones que tocaba el tamborilero moviendo las clavijas.

Robots

El concepto de máquinas automatizadas se remonta a la antigüedad, con mitos de seres mecánicos vivientes. Los autómatas, o máquinas semejantes a personas, ya aparecían en los relojes de las iglesias medievales, y los relojeros del siglo XVIII eran famosos por sus ingeniosas criaturas mecánicas.
El control por realimentación, el desarrollo de herramientas especializadas y la división del trabajo en tareas más pequeñas que pudieran realizar obreros o máquinas fueron ingredientes esenciales en la automatización de las fábricas en el siglo XVIII. A medida que mejoraba la tecnología se desarrollaron máquinas especializadas para tareas como poner tapones a las botellas o verter caucho líquido en moldes para neumáticos. Sin embargo, ninguna de estas máquinas tenía la versatilidad del brazo humano, y no podían alcanzar objetos alejados y colocarlos en la posición deseada.
*En la década de 1890 el científico Nikola Tesla, inventor, entre muchos otros dispositivos, de los motores de inducción, ya construía vehículos controlados a distancia por radio. Tesla fue un visionario que escribió sobre mecanismos inteligentes tan capaces como los humanos.
*Las máquinas más próximas a lo que hoy en día se entiende como robots fueron los "teleoperadores", utilizados en la industria nuclear para la manipulación de sustancias radiactivas. Básicamente se trataba de servomecanismos que, mediante sistemas mecánicos, repetían las operaciones que simultáneamente estaba realizando un operador.
*Inmediatamente después de la Segunda Guerra Mundial comienzan los primeros trabajos que llevan a los robots industriales. A finales de los 40 se inician programas de investigación en los laboratorios de Oak Ridge y Argonne National Laboratories para desarrollar manipuladores mecánicos para elementos radiactivos. Estos manipuladores eran del tipo "maestro-esclavo", diseñados para que reprodujeran fielmente los movimientos de brazos y manos realizados por un operario.
*El inventor estadounidense George C. Devol desarrolló en 1954 un dispositivo de transferencia programada articulada (según su propia definición); un brazo primitivo que se podía programar para realizar tareas específicas.
*En 1958, Devol se unió a Joseph F. Engelberger y, en el garaje de este último, construyeron un robot al que llamaron Unimate. Era un dispositivo que utilizaba un computador junto con un manipulador que conformaban una "máquina" que podía ser "enseñada" para la realización de tareas variadas de forma automática. En 1962, el primer Unimate fue instalado a modo de prueba en una planta de la General Motors para funciones de manipulación de piezas y ensamblaje, con lo que pasó a convertirse en el primer robot industrial. Devol y Engelberger fundarían más tarde la primera compañía dedicada expresamente a fabricar robots, Unimation, Inc., abreviación de Universal Automation

Leyes de la Robótica - Isaac Asimov

Robótica

La Robótica es una ciencia o rama de la tecnología, que estudia el diseño y construcción de máquinas capaces de desempeñar tareas realizadas por el ser humano o que requieren del uso de inteligencia. Las ciencias y tecnologías de las que deriva podrían ser: el álgebra, los autómatas programables, las máquinas de estados, la mecánica o la informática.

De forma general, la Robótica se define como: El conjunto de conocimientos teóricos y prácticos que permiten concebir, realizar y automatizar sistemas basados en estructuras mecánicas poli articuladas, dotados de un determinado grado de "inteligencia" y destinados a la producción industrial o al sustitución del hombre en muy diversas tareas.

Un sistema Robótico se puede describirse, como "Aquel que es capaz de recibir información, de comprender su entorno a través del empleo de modelos, de formular y de ejecutar planes, y de controlar o supervisar su operación". La Robótica es esencialmente pluridisciplinaria y se apoya en gran medida en los progresos de la microelectrónica y de la informática, así como en los de nuevas disciplinas tales como el reconocimiento de patrones y de inteligencia artificial.

Las Tres Leyes de la Robótica

Ley CERO: En 1985, Asimov publicó un relato en la que uno de sus robot se ve obligado a herir a un ser humano por el bien del resto de la humanidad. Surge así una nueva ley, considerada la Ley Definitiva, la llamada Ley Cero, superior a todas las demás: "Un robot no puede lastimar a la humanidad o, por falta de acción, permitir que la humanidad sufra daños". Quedando así modificada la primera ley: "Un robot no debe dañar a un ser humano, o permitir, por inacción, que un ser humano sufra daño, a menos que tal acción viole la Ley Cero".

1. Un robot no puede causar daño a un ser humano ni, por omisión, permitir que un ser humano sufra daños.

2. Un robot debe obedecer las órdenes dadas por los seres humanos, salvo cuando tales órdenes entren en conflicto con la Primera Ley.

3. Un robot ha de proteger su existencia, siempre que dicha protección no entre en conflicto con la Primera o la Segunda Ley.

Isaac Asimov

Isaac Asimov nació en la ciudad de Petrovichi (Rusia). Oficialmente su fecha de nacimiento data del 2 de enero de 1920. Extraoficialmente es confuso poder dar una cifra exacta, dado que no existe ningún archivo que pueda certificar con precisión su verdadera fecha de nacimiento al producirse en un momento histórico peculiar: una época de convulsiones en la antigua República Federada Socialista Rusa, que aún utilizaba el Calendario Juliano, y que como recordarán, estaba atrasado con respecto al Gregoriano que es el que usamos actualmente. Por estos motivos, la fecha de nacimiento de este genial escritor quizá y solo quizá pueda datar del 4 de octubre de 1919, pero esto no son más que cavilaciones de investigadores. Nosotros, tomaremos como referencia la fecha oficial.

18 Abr 2005
Asimov fue el mayor de tres hermanos; tenía una hermana, Marcia (1922), y un hermano, Stanley (1929-1995), todos ellos hijos de Judah Asimov (1896-1969) y Anna Rachel Berman Asimov (1895-1973).
Con tan solo 3 años su familia decide dejar la vieja Rusia y emigrar a Estados Unidos, concretamente al distrito de Brooklyn de la ciudad de Nueva York. Desde pequeño comenzó a despuntar en el ámbito literario, y aunque con 11 años puede decirse que comenzaron sus intentos por escribir profesionalmente, no es hasta los 18cuando vende su primer relato (“Abandonado fuera de Vesta” Marooned off Vesta). Sus trabajos en las revistas de ciencia-ficción le llevaron a profesionalizarse como escritor literario y científico como comprobaremos más adelante.
Pero ¿cómo conoció Asimov el mundo de la ciencia ficción? Gracias a su padre. Este tenía una pequeña tienda de dulces, una confitería (negocio que les permitió pasar la gran depresión americana sin problemas y al que se dedicaron durante cuarenta años), en Nueva York donde su padre vendía entre otras cosas este tipo de revistas. Asimov las leía a escondidas. Revistas, que años más tarde, llevarían su nombre en la portada. Imposibilitado de poder disponer de dinero propio al trabajar para el negocio familiar y no pudiendo adquirir aquello que más le atraía, esto es, los libros, se refugió en las revistas de ciencia ficción. Títulos como Amazing, Science Wonder, Astounding Stories o Air Wonder, pasaron por las manos de Asimov.

Parámetros antropométricos población laboral colombiana resumen de medidas para sexo masculino

Parámetros antropométricos población laboral colombiana resumen de medidas para sexo femenino

Síndrome del Túnel Carpiano

Es una enfermedad causada por la compresión de un nervio, el nervio mediano, a nivel de la muñeca. Es el pinzamiento nervioso más frecuente del ser humano. El túnel del carpo es un espacio anatómico ubicado en la cara anterior de la muñeca, conformado por los huesos del carpo y el ligamento transverso del carpo. Por el transcurren el nervio antes mencionado acompañado de nueve tendones flexores.
El 80 % de los pacientes tienen 40 años o más, al momento de la aparición. La aparición es dos veces más frecuente en mujeres que en hombres.

El problema es causado por una disminución del tamaño del canal, o por un aumento del volumen del contenido. La patología está asociada al embarazo, artritis reumatoidea o artrosis y alteraciones metabólicas como diabetes o gota. También es frecuente en personas obesas y sedentarias.
La característica más importante es el dolor en la muñeca y adormecimiento (parestesia) del área inervada por el nervio mediano.

Escoliosis

Es una condición médica en la que la columna vertebral de una persona se curva de lado a lado. Aunque es una compleja deformidad tridimensional, en una radiografía vista desde atrás, la columna vertebral de una persona con escoliosis típica puede verse más como una "S" o una "C" que una línea recta. Generalmente se clasifica en congénita (causada por anomalías vertebrales presentes al nacer), idiopática (de causa desconocida, sub-clasificado como infantil, juvenil, adolescente o adulto según la fecha de inicio se produjo) o neuromuscular (habiéndose desarrollado como síntoma secundario de otra condición como espina bífida, parálisis cerebral, atrofia muscular espinal o trauma físico).

Antropometría

Se considera a la antropometría como la ciencia que estudia las medidas del cuerpo humano con el fin de establecer diferencias entre individuos, grupos, razas, etc. Esta ciencia encuentra su origen en el siglo XVIII en el desarrollo de estudios de antropometría racial comparativa por parte de antropólogos físicos; aunque no fue hasta 1870 con la publicación de "Antropometrie”, del matemático belga Quetelet, cuando se considera su descubrimiento y estructuración científica. Pero fue a partir de 1940, con la necesidad de datos antropométricos en la industria, específicamente la bélica y la aeronáutica, cuando la antropometría se consolida y desarrolla, debido al contexto bélico mundial. Las dimensiones del cuerpo humano varían de acuerdo al sexo, edad, raza, nivel socioeconómico, etc.; por lo que esta ciencia dedicada a investigar, recopilar y analizar estos datos, resulta una directriz en el diseño de los objetos y espacios arquitectónicos, al ser estos contenedores o prolongaciones del cuerpo y que por lo tanto, deben estar determinados por sus dimensiones.
Estas dimensiones son de dos tipos esenciales: estructurales y funcionales. Las estructurales son las de la cabeza, troncos y extremidades en posiciones estándar. Mientras que las funcionales o dinámicas incluyen medidas tomadas durante el movimiento realizado por el cuerpo en actividades específicas. Al conocer estos datos se conocen los espacios mínimos que el hombre necesita para desenvolverse diariamente, los cuales deben de ser considerados en el diseño de su entorno. Aunque los estudios antropométricos resultan un importante apoyo para saber la relación de las dimensiones del hombre y el espacio que este necesita para realizar sus actividades, en la práctica se deberán tomar en cuenta las características especificas de cada situación, debido a la diversidad antes mencionada; logrando así la optimización en el proyecto a desarrollar. La primera tabla antropométrica para una población industrial hispana se realizó en 1996 en Puerto Rico por Zulma R. Toro y Marco A. Henrich.

Ergonomía

La ergonomía es básicamente una tecnología de aplicación práctica e interdisciplinaria, fundamentada en investigaciones científicas, que tiene como objetivo la optimización integral de Sistemas Hombres-Máquinas, los que estarán siempre compuestos por uno o más seres humanos cumpliendo una tarea cualquiera con ayuda de una o más "máquinas" (definimos con ese término genérico a todo tipo de herramientas, máquinas industriales propiamente dichas, vehículos, computadoras, electrodomésticos, etc.). Al decir optimización integral queremos significar la obtención de una estructura sistémica (y su correspondiente comportamiento dinámico), para cada conjunto interactuante de hombres y máquinas, que satisfaga simultánea y convenientemente a los siguientes tres criterios fundamentales:
*Participación: de los seres humanos en cuanto a creatividad tecnológica, gestión, remuneración, confort y roles psicosociales.
* Producción: en todo lo que hace a la eficacia y eficiencia productivas del Sistema Hombres-Máquinas (en síntesis: productividad y calidad).
* Protección: de los Subsistemas Hombre (seguridad industrial e higiene laboral), de los Subsistemas Máquina (siniestros, fallas, averías, etc.) y del entorno (seguridad colectiva, ecología, etc.).

Puente Levadizo, Proyecto a Realizar

Puente Levadizo, Proyecto a Realizar

Diagrama de Gantt

Puente Levadizo, Proyecto a Realizar

Proceso de Diseño

El proceso tecnológico es el camino a seguir desde que aparece un problema hasta que obtenemos un objeto que lo soluciona. Este proceso, que emplearemos para realizar nuestros proyectos de tecnología, es el mismo que ha seguido el ser humano desde la Antigüedad y el que se emplea en la actualidad para la fabricación de cualquier objeto. En él podemos diferenciar las fases siguientes:

1. Problema ó Necesidad:El proceso de creación siempre comienza por la detección de un problema o una necesidad, algo que echamos de menos, que nos permitiría llevar una vida más agradable.

2. Propuesta de Trabajo:En la propuesta de trabajo describimos claramente el objetivo de nuestro proyecto y especificamos las condiciones iniciales que deberá de cumplir el objeto que resolverá nuestro problema.

3. Búsqueda de la Información:Algunos problemas pueden ser resueltos con nuestros conocimientos e imaginación. Otras veces se necesita recopilar información que nos ayude a encontrar la solución idónea, a través de preguntas a gente, observación de objetos o consulta libros y revistas.

4. Diseño:Es la fase más creativa del proceso tecnológico en ella se determinan las características del objeto a construir. Para ello primero se piensan posibles soluciones al problema, luego se selecciona la idea más adecuada y por último se definen todos los detalles necesarios para su construcción, todo esto con la ayuda de la expresión gráfica de ideas.

5. Plantificación:En esta fase se concretan las tareas y los medios necesarios para la construcción del producto. Se definen de forma ordenada las operaciones a realizar y se seleccionan los materiales y herramientas necesarios.

6. Construcción:Se construye el objeto diseñado siguiendo el plan de actuación previsto y respetando las normas de uso y seguridad en el empleo de los materiales, herramientas y máquinas.

7. Prueba:Se prueba si el objeto construído responde a su finalidad y cumple las condiciones inicialmente establecidas. En caso contrario se buscan las causas y se vuelve a diseñar y construir el objeto.

8.Solución:Objeto construido y evaluado, que soluciona el problema o necesidad planteada.

Diagrama de Gantt

El diagrama de Gantt, gráfica de Gantt o carta Gantt es una popular herramienta gráfica cuyo objetivo es mostrar el tiempo de dedicación previsto para diferentes tareas o actividades a lo largo de un tiempo total determinado. A pesar de que, en principio, el diagrama de Gantt no indica las relaciones existentes entre actividades, la posición de cada tarea a lo largo del tiempo hace que se puedan identificar dichas relaciones e interdependencias. Fue Henry Laurence Gantt quien, entre 1910 y 1915, desarrolló y popularizó este tipo de diagrama en Occidente.

Diseño y Elaboración de Proyectos

En toda la historia de la humanidad, el hombre se ha preocupado por mejorar sus condiciones de vida y para ello se a propuesto realizar lo que hoy llamamos proyectos.
Los proyectos no son mas que una serie de actividades y recursos que dependen del lugar donde surge y se desarrolla la idea; es decir en ámbitos como el económico, político y social; para esto se necesita una metodología de trabajo.

1. Idea o Solución:
Dentro de los integrantes del grupo de trabajo, se deben plantear ideas que solucionen el problema planteado.

2. Selección de alternativas:
Se debe escoger una solución al problema que sea viable con los recursos disponibles y que reuna una serie de ventajas para concretarse.
La mejor alternativa de solución es siempre la que consigue mayores beneficios al menor costo posible en el menor tiempo posible.

3. Definición de los Objetivos del Proyecto:
Se debe plantear lo que se quiere con el proyecto, por medio de un objetivo general que expresa el logro; ademas deben de plantearse tres objetivos especificos.

4. Plan de Actividades:
Las actividades son diseñadas por cada objetivo especifico planteado y respondiendo a las siguientes preguntas:
* ¿En qué consiste?
* ¿A quiénes y cuántos ayuda?
* ¿En dónde se hará?
* ¿Cuándo se realizará?
* ¿Quiénes lo harán?
* ¿Con qué se hará?

5. Evaluación:
Determinar si los objetivos planteados van de la mano con los resultados. Para esto hay que hacer una:
* Evaluación durante el proceso.
* Evaluación al término del proceso.