Evidencia De Aprendizaje. Escalando El Popo: Elección De Modelos.

Unidad 2. Primera ley de la termodinámica

Evidencia de aprendizaje. Escalando el Popo: Elección de modelos.

INTRODUCCIÓN

El interior de la Tierra está caliente y los materiales que la componen se hallan en continuo movimiento. Esta energía interna es muy evidente cuando los volcanes expulsan lava caliente en explosiones violentas, o cuando los terremotos desplazan bloques de rocas y abren grietas en el suelo.

La superficie terrestre está fracturada en bloques, las placas, que se desplazan sobre el manto terrestre. El movimiento entre placas contiguas determina el relieve terrestre La Tierra emite constantemente calor hacia el exterior ya que ascienden grandes masas de magma caliente. El magma está constituido por rocas fundidas que se encuentran a elevada temperatura. Cuando llegan a la superficie terrestre forman volcanes. Las rocas del manto también se desplazan en horizontal. Este movimiento es muy importante porque determina el relieve terrestre Los volcanes se forman cuando el magma asciende hasta la superficie terrestre.

Durante las erupciones, se producen explosiones cuando se desprenden los gases del magma. Entonces la lava sale al exterior formando coladas y se enfría rápidamente En las erupciones, el volcán emite gases, lavas y productos sólidos, denominados piroclastos: Los gases ayudan a que la lava salga. Entre ellos hay dióxido de carbono, cloruro de hidrógeno, gases de azufre y cloro. Las lavas son los productos líquidos expulsados por los volcanes.

Los piroclastos son materiales que cuando son expulsados por el volcán se solidifican total o parcialmente en el aire. Se clasifican en bombas, lapillis y cenizas.

DESARROLLO

El Popocatépetl (Del náhuatl popoca, humear, y tépetl, cerro) está situado en la parte central de la Faja Volcánica Trans-Mexicana y es el volcán activo más joven de una cadena de volcanes con tendencia N-S (Popocatépetl, Iztaccíhuatl, Tláloc) originados por la subducción de la placa de Cocos. El volcán Popocatépetl se localiza a los 19.023°N de latitud y 98.662° W de longitud. Tiene una altura de 5452 msnm, un cráter de 900 m de diámetro con una profundidad promedio de 300 m. Su edificio cubre un área de 500 km2 abarcando los estados de Puebla, México y Morelos.

Hay muchos factores que controlan explosividad de las erupciones como nueva inyección de magma, la acumulación interna de la presión, la viscosidad del magma, el gas contenido y si el sistema de conductos se sella. Con el fin de reconocer estos procesos, el seguimiento del comportamiento de las tasas de emisión de SO2, en combinación con otras fuentes de información tales como la sismicidad, pueden ser importantes. En lo que respecta al gas, las emisiones de SO2 dan alguna indicación de la cantidad de gas se encuentra en magmas.

COMPOSICIÓN QUÍMICA DE LOS GASES DEL VOLCÁN

El CENAPRED y la UNAM realizan monitoreo de gases en el volcán Popocatépetl mediante la instalación y adquisición de datos de los instrumentos COSPEC y DOAS, obteniendo en las mediciones de las plumas datos de flujo de SO2. Los flujos piroclásticos corresponden a colapsos de la columna al fallar su capacidad ascensional. Los fragmentos más pesados son proyectados balísticamente (bombas).

Las partículas más finas se dispersan en la atmósfera, cayendo en forma de lluvia de cenizas a grandes distancias del volcán. Los gases pueden permanecer mucho tiempo en la estratosfera. Los factores controladores en los gases volcánicos son las reacciones químicas en la fase gaseosa, la tectónica regional, contexto geológico, la solubilidad de los gases disueltos en el magma y la interacción con un sistema hidrotermal como el agua de lluvia a niveles poco profundos del volcán.

En mayor proporción, los gases están compuestos de elementos consistentes de Hidrógeno (H), Carbono (c), Oxígeno (O), Azufre (S), Nitrógeno (N); incluyen alógenos como el Cloro (Cl), Flúor (F) y Bromo (Br); en menor proporción gases raros como Helio (He), Neón (Ne), Argón (Ar), Kriptón (Kr) y Xenón (Xe). La cantidad restante de metales (Na, V, Cr, Bi, Cu, Zn, Au) solo se encuentran en las descargas fumarólicas de gases de alta temperatura. Algunos, como el azufre (S), pueden presentarse en diferentes estados de oxidación en función de la temperatura.

En la mayoría de las muestras de gases fumarólicos, la cantidad de sulfuro total:

Total = SO2 + H2S

El sulfuro total es más baja que la del CO2 pero generalmente mayor que el de HCL, aunque la relativa abundancia de S y de HCL en los gases volcánicos puede variar mayormente. Los gases de H y N son típicamente menos del 2% y el 1% del contenido de gas molar total, respectivamente, pero la concentración de N2 a menudo es modificada por la contaminación del aire durante o después del muestreo. El nitrógeno junto a los compuestos restantes del gas se encuentra en menos del 1%.

El metano está generalmente ausente en fumarolas de alta temperatura, aunque hay casos donde se detecta. Los minerales que conforman un granito (Qz, Pl, K-Feld, Msc) constituyen fases individuales de ese sistema, ya que son idealmente homogéneos y mecánicamente separables entre sí. Sin embargo, el conjunto de gases individuales (CO2, SO2, Cl2, etc.) que conforman una fumarola volcánica constituyen una sola fase gaseosa. Las reacciones que suceden en los volcanes y que producen óxidos de azufre también contaminan la atmósfera y reaccionan con el agua, produciendo ácidos que son dañinos.

Generalmente, las fumarolas de baja temperatura pueden representar el resultado de un enfriamiento de gases de alta temperatura, con la consiguiente condensación de vapor de agua, disolución de elementos ácidos y aumento de las concentraciones de H2 con respecto a H2S por sus diferentes solubilidades. Si las salidas de gas son alimentadas por sistemas geotérmicos, también pueden observarse cantidades comparables de CH4. El grupo más próximo al vértice del hidrógeno, puede pertenecer a gases originados a mayores temperaturas, el sulfuro de hidrógeno y el metano indican desgasificación predominante a baja temperatura o procesos geotérmicos, respectivamente.

VISUALIZACIÓN PREVIA ANTES DEL VIAJE AL POPO

Hay una dependencia gubernamental llamada CENAPRED, la cual se encarga de proporcionar información

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