Post on 15-Sep-2015
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ELABORADO POR: MAGSTER ING. HUGO RAUL RIVERA AQUINO
LIMA, MAYO DE 2015
CURSO: ABASTECIMIENTO DE AGUA Y ALCANTARILLADO
EL AGUA, TIPOS Y CARACTERISTICAS FISICOQUIMICAS
EL AGUA
Sustancia muy comn y al mismo tiempo extraa, porque: Es la nica que existe en forma natural en sus tres estados. En su estado puro es inodora, incolora e inspida Solvente por excelencia Fuente de energa Puede almacenar energa trmica Cuando se congela, se expande en vez de contraerse a
diferencia de otros elementos En estado solido, pesa menos que en estado liquido, para el
mismo volumen, contrario a toda sustancia Hierve a distintas temperaturas segn la altitud - h.s.n.m.
TIPOS DE AGUAS
Agua pura Agua natural Agua superficial Agua subterrnea Agua dulce Agua salada Agua mineral (Agua medicinal) Agua termal Agua dura Agua blanda Agua tratada Agua potable, entre otros.
AGUA PURA
No existe en forma natural por la contaminacin.
Molcula compuesta por 2 tomos de hidrogeno y uno de oxigeno. Tiene una geometra angular (los dos tomos de hidrgeno forman un ngulo de unos 105 lo que hace de ella una molcula polar que puede unirse a otras muchas sustancias polares.
Nmero msico del hidrogeno A = 1. Nmero msico del oxigeno A = 16. Formula qumica: HO. Forma: H O H
AGUA NATURAL Es la que est contenida en la hidrosfera. Es la que existe en la naturaleza en sus diversas formas y estados. Pueden ser: de precipitacin (o de lluvia), atmosfricas, escorrenta (superficiales),
subterrneas y ocenicas Agua dulce, agua salada Agua mineral, etc.
AGUA SUPERFICIAL
Aguas que discurren sobre la superficie de la tierra forman: ros, lagos, lagunas, arroyos, acequias,
Tambin se consideran las aguas que transitan por canales, canaletas, cunetas construidos por el hombre
Las Aguas Subterrneas.
Se forman a partir de la infiltracin de las lluvias y de los cursos superficiales.
Acufero: es una formacin geolgica capaz de almacenar y
transmitir agua Nivel fretico :El nivel que alcanza el agua dentro del acufero. A
veces esta agua sale a la superficie por s sola a travs de encharcamientos, manantiales, surgencias manantiales, aguas termales, o giseres.
ORIGEN DE LOS ACUIFEROS
Se originan de las lluvias, las cuales despus de caer sobre la tierra, se infiltran en el subsuelo y se almacenan o discurren subterrneamente, formando los acuferos.
Parte del agua subterrnea se recicla aproximadamente anualmente.
Pero los acuferos profundos pueden demorar en reciclar el agua que contienen hasta en cientos de aos.
AGUA DULCE
Agua que se encuentra naturalmente en la superficie de la Tierra en: capas de hielo, campos de hielo, glaciares, icebergs, pantanos, lagunas, lagos, ros, arroyos, y bajo la superficie como agua subterrnea en acuferos y corrientes de agua subterrnea.
El trmino agua dulce se origin en contraste con el agua salada.
Se caracteriza por tener una baja concentracin de sales disueltas y de slidos disueltos.
AGUA DULCE
Es agua que contiene cantidades mnimas de sales disueltas, distinguindose as del agua de mar o agua salobre.
Procede de la precipitacin de vapor de agua atmosfrico que, o bien llega directamente a los lagos, los ros y las aguas subterrneas, o bien lo hace por el derretimiento de la nieve o del hielo.
Fuente: Green Facts
EL AGUA MINERAL
Son aguas naturales, de composicin constante, con posibilidad de uso teraputico.
Debe ser envasada en el lugar de fuente de manantial y minerales.
Purificacin (destilacin, desionizacin, osmosis inversa).
AGUA DURA Y AGUA BLANDA Para usos especiales, en hospitales, en dilisis, procesos especiales en plantas de manufactura de medicinas, laboratorios, etc.
La clasificacin del agua segn su dureza en ppm de carbonato de calcio es:
DUREZA
en ppm Carbonato de
calcio (mg CaCO3/l)
Blanda Menor de 17
Levemente dura De 17 a 60
Moderadamente dura Mayor de 60 a 120
Dura Mayor de 120 a 180
Muy dura Mayor de 180
CLASIFICACIN DEL AGUA
Fuente: Ministerio de Salud Per 2011
AGUA POTABLE
Es aquella agua que cumple con ciertos requisitos organolpticos, fsicos, qumicos y bacteriolgicos que la hacen apta para el consumo humano.
El agua potable puede ser consumida sin restriccin. Debido un proceso de tratamiento, no representa riesgo para la salud. El trmino se aplica al agua que cumple con las normas de calidad promulgadas por las autoridades locales e internacionales.
Es aquella agua inocua y saludable para el consumo humano.
CARACTERISTICAS FISICO QUIMICAS DEL AGUA
DENSIDAD DEL AGUA
A 1 atmsfera, el agua lquida tiene una mnima densidad de 0,958 Kg/la 100 C.
Mientras baja la temperatura va aumentando la densidad de manera constante hasta llegar a los 3,8 C donde alcanza una densidad de 1 Kg/l. Esta temperatura representa un punto de inflexin y es cuando alcanza su mxima densidad a presin normal.
A partir 3,8 C, al bajar la temperatura, disminuye la densidad muy lentamente, a 0 C alcanza 0,9999 Kg/l.
Cuando pasa al estado slido ocurre una brusca disminucin de la densidad, pasando a 0,917 Kg/l.
CARACTERISTICAS FISICAS DEL AGUA
Calor especfico del agua es de 1 cal/C g. Punto de ebullicin: 100 C (373,15 K) a 1
atmsfera. El calor latente de evaporacin del agua a 100 C
es 540 cal/g ( 2260 J/g) Calor latente de fusin del hielo a 0 C es de 80
cal/g ( 335 J/g). Punto de fusin de 0 C (273,15 K) a presin de
una atmsfera. Tiene un estado de sobreenfriado lquido a 25 C
pH Potencial Hidrgeno
El pH es una medida de acidez o alcalinidad de una solucin. El pH indica la concentracin de iones hidronio [H3O]+ presentes en dicha solucin. pH tips Agua destilada o de alta pureza:
pH=7 Agua potable(1): 6,5 < pH < 8,5 La vida vegetal o animal no
soportan si: pH < 5,0 y si, pH > 9,5
(1): segn la Organizacin Mundial de Salud OMS.
ESTADOS DEL AGUA (P,V,t) Y CICLO HIDROLOGICO
CAMBIOS DE ESTADO DE LA MATERIA
Fusin: Es el paso de un slido al estado lquido por medio del calor; durante este proceso endotrmico (proceso que absorbe energa para llevarse a cabo este cambio) hay un punto en que la temperatura permanece constante. El "punto de fusin" es la temperatura a la cual el slido se funde, por lo que su valor es particular para cada sustancia. Cuando dichas molculas se movern en una forma independiente, transformndose en un lquido. Un ejemplo podra ser un hielo derritindose, pues pasa de estado slido al lquido.
CAMBIOS DE ESTADO DE LA MATERIA
Solidificacin: Es el paso de un lquido a slido por medio del enfriamiento; el proceso es exotrmico. El "punto de solidificacin" o de congelacin es la temperatura a la cual el lquido se solidifica y permanece constante durante el cambio, y coincide con el punto de fusin si se realiza de forma lenta (reversible).
CAMBIOS DE ESTADO DE LA MATERIA
Vaporizacin y ebullicin: Procesos fsicos en los que un lquido pasa a estado gaseoso. Si se realiza cuando la temperatura de la totalidad del lquido iguala al punto de ebullicin del lquido a esa presin continuar calentndose el lquido, ste absorbe el calor, pero sin aumentar la temperatura: el calor se emplea en la conversin del agua en estado lquido en agua en estado gaseoso, hasta que la totalidad de la masa pasa al estado gaseoso. En ese momento es posible aumentar la temperatura del gas.
CAMBIOS DE ESTADO DE LA MATERIA
Condensacin: Se denomina condensacin al cambio de estado de la materia que se pasa de forma gaseosa a forma lquida. Es el proceso inverso a la vaporacin. Si se produce un paso de estado gaseoso a estado slido de manera directa, el proceso es llamado sublimacin inversa. Si se produce un paso del estado lquido a slido se denomina solidificacin.
CAMBIOS DE ESTADO DE LA MATERIA
Sublimacin: Es el proceso que consiste en el cambio de estado de la materia slida al estado gaseoso sin pasar por el estado lquido. Al proceso inverso se le denomina Sublimacin inversa; es decir, el paso directo del estado gaseoso al estado slido. Un ejemplo clsico de sustancia capaz de sublimarse es el hielo seco.
CAMBIOS DE ESTADO DEL AGUA
PUNTO TRIPLE DEL AGUA
Punto crtico es aquel lmite para el cual el volumen de un lquido es igual al de una masa igual de vapor o, dicho de otro modo, en el cual las densidades del lquido y del vapor son iguales.
PUNTO TRIPLE DEL AGUA
MEDICIONES DE PRESION
=
(+)
(-)
Presin < Vaco
Presin >
PRESIN ABSOLUTA
Cuando se trate de expresar presiones absolutas, hay que tener en cuenta las siguientes relaciones:
Para presiones mayores a la presin atmosfrica:
Presin absoluta = Presin atmosfrica + Presin manomtrica .
Para presiones menores a la presin atmosfrica :
Presin absoluta = Presin atmosfrica - Presin de vaco.
LA PRESIN
1 pulgada
1 lb
1 psi
FUERZA ENTRE REA
1 centmetro
1,02 kg
1 bar
1 centmetro
1Kpa=1000N/m2
1 kg
1 Kg/cm2
PRESSURE
Mercury Tube
PRESION DEL AIRE
760mm Hg
760 mm
1 atmosfera PRESION DEL AIRE PRESION DEL AIRE
PRESION A NIVEL DEL MAR Absoluta y Gauge (manomtrica)
ABSOLUTA
(bar)
(psi)
GAUGE
ABSOLUTE = ATMOSFERICA + GAUGE
1bar=750.062 mm Hg 1atm=760 mm Hg 1 atm=14.696 psi
1 kpa = 0,145038 psi
1 psi = 47,880258 kpa
1 bar = 100 kpa
1 kpa =0.01 bar
1atm=760 mm Hg 1bar=750.062 mm Hg 1 atm=14.696 psi 1atm=101,325 Kpa
VACIO O PRESION NEGATIVA
Usualmente se utiliza el mbar
El vacio absoluto es a 0 mm Hg.
PRESION A NIVEL DEL MAR
Absoluta y Gauge (manomtrica)
ABSOLUTA
(bar)
(psi)
GAUGE
ABSOLUTE = ATMOSFERICA + GAUGE 1atm=760 mm Hg 1bar=750.062 mm Hg 1 atm=14.696 psi
PRESION A NIVEL DEL MAR Absoluta y Gauge (manomtrica)
ABSOLUTA a n.m.
(bar)
GAUGE
ABSOLUTA = ATMOSFERICA + GAUGE
1atm+0 atm =1atm 1.01325bar+0bar =1.01325bar 760 mm Hg+0mmHg=760mm 14.696 psi+0psi =14.696psi 101325pa+0pa =101325pa
PRESSURE TEMPERATURE - HEIGHT
ALTITUD Y PRESION ATMOSFERICA
CICLO DEL AGUA
AL AGUA Y LA SALUD HUMANA
INDICADORES DE IMPACTO DEL SUMINISTRO DE AGUA POTABLE Y SANEAMIENTO
SEGN LA ORGANIZACIN MUNDIAL DE SALUD
Un 88 % de las enfermedades diarreicas son producto de un abastecimiento de agua insalubre y de un saneamiento y una higiene deficientes.
Un sistema de abastecimiento de agua potable eficiente y bien manejado reduce entre un 6 % y un 21 % la morbilidad por diarrea.
La mejora del saneamiento reduce la morbilidad por diarrea en un 32 %.
Las medidas de higiene, entre ellas la educacin sobre el tema y la insistencia en el hbito de lavarse las manos, pueden reducir el nmero de casos de diarrea hasta en 45 %.
La mejora de la calidad del agua de bebida mediante el tratamiento del agua domstica, por ejemplo con la cloracin en el punto de consumo, puede reducir en un 35 % a un 39 % los episodios de diarrea.
DISTRIBUCIN DEL AGUA EN EL ORGANISMO HUMANO
El 65% del peso del cuerpo humano esta constituido por agua,
de la cual:
EL ORGANISMO HUMANO NECESITA 2.6 A 2.8 LITROS DE AGUA DIARIAMENTE
El ingresos de agua se
realiza a travs de:
Bebida: 52%
Alimentos: 48%
Inhalacin: varia segn condiciones climticas (humedad relativa)
Los egresos de agua
se realizan por:
Orina: 60%
Transpiracin: 20%
Exhalacin: 16%
Defecacin: 4%
CATEGORIA EJEMPLOS CONTROL
I) Transportados por el agua
(a) Clsicas Tifoidea, clera, diarreas Mejorar calidad
(b) No clsicas Hepatitis, shigella, polio bacteriolgica
II) Relacionadas con la higiene
(a) Piel y ojos Sarna, tracoma, etc. Mejorar cantidad y
(b) Diarreas Desintera bacilar, etc. continuidad
III) Basadas en el agua
(a) Penetracin Esquistosomiasis, etc. Proteccin (usuario)
(b) Ingestin Dracontiasis, etc. Proteccin (fuente)
IV) Infecciones a travs de vectores
(a) Picaduras Tripanosomiasis, etc. Agua entubada desde
(b) Reproduccin en el agua Fiebre amarilla, etc. la fuente hasta su uso
V) Deficiencias de saneamiento Tuberculosis Disposicin excretas
ESQUITOSOMIASIS
DRACONTIASIS
SISTEMAS DE
ABASTECIMIENTO DE AGUA
CONTAMINADOS
PARASITOSIS
DESNUTRICION DIARREA
ENFERMEDADES
ENTERICAS
ABASTECIMIENTO DE AGUA POTABLE Y NUTRICIN
PROBLEMAS DE ABASTECIMIENTO DE AGUA
PROBLEMAS DE ABASTECIMIENTO DE AGUA
Cantidad: la cantidad disponible en la fuente. Si el suministro es inferior a esta cantidad mnima se producirn restricciones que afectarn negativamente su actividad, higiene, comodidad, calidad de vida, etc.
Calidad: aquella necesaria para servir a los usos para los que ha sido prevista, con plenas garantas de eficacia, esta calidad se basa en los contenidos de minerales, sales, bacteriolgicos que debe contener el agua suministrada.
Ubicacin: Lugar donde se encuentra la fuente y lugar de los puntos de consumo.
PROBLEMAS DE CANTIDAD
PROBLEMAS DE UBICACION
PROBLEMAS DE CALIDAD
VIDEOS
Ciclo hidrolgico del agua
https://www.youtube.com/watch?v=SDWT0ofqvZQ
Punto triple del agua
https://www.youtube.com/watch?v=Nt6Hjgnj0qU
METODO DE CASOS EN VERSION PREZI
Se adjunta archivo
TALLER DE CREATIVIDAD: DINAMICA GRUPAL 1
Temtica:
1. Que podra ocurrir con el ciclo hidrolgico del agua en el futuro? Cmo afectara la vida en la tierra?
2. Cmo podra aprovechar alguna de las caractersticas del agua, para hacer algo innovador o para mejorar algn proceso o maquina?
Usemos racionalmente el agua
GRACIAS POR VUESTRA ATENCION
Hugo Rivera Aquino
Email: hrivera.aq@gmail.com
Cel. Claro RPC 954 775 675