Grado 7

Grado 7


Aire y atmósfera


En esta exploración del aire y la atmósfera, aprenderemos sobre la composición, propiedades e importancia del aire y la atmósfera. También entenderemos los principios científicos que explican cómo se comporta el aire, y exploraremos su importancia para la vida en la Tierra.

¿Qué es el aire?

El aire es una mezcla de gases invisible, inodora e insípida que rodea nuestro planeta. Es esencial para la mayoría de las formas de vida en la Tierra, ya que proporciona oxígeno para animales y plantas. El aire está compuesto principalmente por:

  • Nitrógeno (N 2) - aproximadamente 78%
  • Oxígeno (O 2) - aproximadamente 21%
  • Argón (Ar) - aproximadamente 0.93%
  • Dióxido de carbono (CO 2) - aproximadamente 0.04%
  • El resto está compuesto de otros gases traza y vapor de agua
78% Nitrógeno 21% Oxígeno

Componentes del aire y sus funciones

Profundicemos en los componentes principales del aire y entendamos sus funciones:

Nitrógeno (N 2)

El nitrógeno es el gas más abundante en el aire. Aunque no apoya directamente la vida a través de la respiración como el oxígeno, es importante de otras maneras. El nitrógeno es un componente principal del ADN, proteínas y otras moléculas biológicas. También es esencial para la producción de fertilizantes en la industria agrícola, ya que las plantas necesitan nitrógeno para crecer.

Oxígeno (O 2)

El oxígeno es esencial para la respiración en la mayoría de los organismos vivos. Durante la respiración, las células usan oxígeno para convertir glucosa en energía, agua y dióxido de carbono, un proceso llamado respiración celular. Aquí hay una ilustración simplificada de este proceso:

C 6 H 12 O 6 + 6O 2 → 6CO 2 + 6H 2 O + energía

Dióxido de carbono (CO 2)

El dióxido de carbono es utilizado por las plantas para hacer glucosa y oxígeno durante la fotosíntesis. Este proceso es esencial para el crecimiento de las plantas y la supervivencia de muchos ecosistemas. La ecuación química para la fotosíntesis es:

6CO 2 + 6H 2 O + luz solar → C 6 H 12 O 6 + 6O 2

Un dato interesante es que el dióxido de carbono es muy importante para las plantas, pero los humanos y animales lo excretan como un producto de desecho.

Argón

El argón es un gas noble y es químicamente inerte. No contribuye mucho a los procesos químicos en la atmósfera, pero se utiliza en bombillas y soldadura para proporcionar una atmósfera inerte.

Composición de la atmósfera

La atmósfera está compuesta por varias capas, cada una de las cuales tiene sus propias características. Conozcamos estas capas:

  1. Troposfera: Esta es la capa más baja, donde vivimos. Se extiende unos 8 a 15 kilómetros sobre la tierra. Los fenómenos meteorológicos como la lluvia, la nieve y las tormentas ocurren en la troposfera.
  2. Estratosfera: Ubicada sobre la troposfera, se extiende hasta unos 50 kilómetros. La capa de ozono, que nos protege de la radiación UV dañina del sol, reside en la estratosfera.
  3. Mesosfera: Extendiéndose desde aproximadamente 50 a 85 kilómetros, esta capa es donde los meteoros a menudo se queman al entrar.
  4. Termosfera: Esta capa se extiende desde aproximadamente 85 a 600 kilómetros. La temperatura aumenta con la altitud y el fenómeno de las auroras ocurre aquí.
  5. Exosfera: La capa más externa de la atmósfera se extiende más de 600 kilómetros y gradualmente desaparece en el espacio exterior.
Capas de la atmósfera Exosfera Termosfera Mesosfera Estratosfera Troposfera

Importancia de la atmósfera

La atmósfera de la Tierra juega un papel vital en el sostenimiento de la vida y proporciona un entorno adecuado para la supervivencia. Algunos de los principales roles de la atmósfera son los siguientes:

  • Protección contra la radiación dañina: La capa de ozono en la estratosfera absorbe y dispersa la radiación ultravioleta solar, proporcionando protección a los organismos vivos de los efectos perjudiciales.
  • Regulación climática: La atmósfera ayuda a regular la temperatura de la Tierra atrapando el calor del Sol, un fenómeno conocido como el efecto invernadero.
  • Protección física: Las capas gruesas de la atmósfera queman los meteoroides que de otro modo caerían a la superficie de la Tierra.
  • Aire para respirar: La atmósfera proporciona gases necesarios para la respiración y otros procesos vitales.

Impacto humano en la atmósfera

Las actividades humanas tienen impactos significativos en la atmósfera, tanto a nivel local como global. Estos incluyen:

Contaminación del aire

La contaminación del aire es causada por la liberación de sustancias nocivas en el aire, que pueden ser naturales o provocadas por el hombre. Los contaminantes comunes incluyen:

  • Monóxido de carbono (CO): Es un gas incoloro e inodoro producido por la combustión incompleta de sustancias que contienen carbono.
  • Óxidos de nitrógeno (NO x): Estos son producidos por las emisiones de vehículos y contribuyen al smog y a la lluvia ácida.
  • Dióxido de azufre (SO 2): Este se emite principalmente de la combustión de combustibles fósiles en plantas de energía e instalaciones industriales, contribuyendo a la lluvia ácida.
  • Materia particulada (PM): Partículas finas que pueden dañar la salud respiratoria.

Gases de efecto invernadero

Los gases de efecto invernadero atrapan el calor en la atmósfera y contribuyen al calentamiento global. Los gases de efecto invernadero importantes incluyen:

  • Dióxido de carbono (CO 2): Emitido a través de actividades como la quema de combustibles fósiles (carbón, petróleo, gas natural), la deforestación y los cambios en el uso de la tierra.
  • Metano (CH 4): Emitido durante la producción y el transporte de carbón, petróleo y gas natural, así como por el ganado y otras prácticas agrícolas.
  • Vapor de agua: Aunque forma parte del ciclo natural del agua, los aumentos en el vapor de agua debido al calentamiento global pueden intensificar el efecto invernadero.

Esfuerzos hacia una mejor calidad del aire

Se han tomado muchas medidas y se han hecho acuerdos internacionales para reducir los efectos adversos de la contaminación del aire y el calentamiento global, incluyendo:

Ley de Aire Limpio

Gobiernos de todo el mundo han implementado regulaciones ambientales para limitar las emisiones de contaminantes, mejorando así la calidad del aire.

Protocolos y acuerdos internacionales

Esfuerzos globales como el Protocolo de Kioto y el Acuerdo de París tienen como objetivo reducir las emisiones de gases de efecto invernadero y abordar el cambio climático estableciendo objetivos para los países.

Fuentes de energía renovable

Adoptar fuentes de energía alternativas como la solar, eólica e hidroeléctrica ayuda a reducir la dependencia de los combustibles fósiles, reduciendo así las emisiones de carbono.

El futuro del aire y la atmósfera

Entender el aire y la atmósfera es vital para desarrollar estrategias para enfrentar el cambio climático y asegurar un planeta saludable para las generaciones futuras. Se necesita educación continua e innovación para enfrentar los retos que plantean los cambios atmosféricos y la contaminación.

Hemos discutido en detalle la composición, función e importancia del aire y la atmósfera. También hemos explorado los impactos de las actividades humanas y los esfuerzos para contrarrestar estos impactos. Una comprensión integral del aire y la ciencia atmosférica es vital para mantener la calidad del aire y sostener la vida en la Tierra.


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