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Ciencias ambientales

Ejercicios resueltos de Ciencias ambientales paso a paso, con el error que más se comete en cada uno: Calidad del agua: balance de masa en una descarga, Huella de carbono y eficiencia energética y más. Gratis y en español.

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Ejercicios resueltos de Ciencias ambientales

Resueltos paso a paso, como te los explicaría el tutor, y con el error que más se comete.

Calidad del agua: balance de masa en una descarga

Un río lleva un caudal de 10 m³/s con una DBO de 2 mg/L. Aguas arriba de un municipio se le suma la descarga de una planta de tratamiento: 0,5 m³/s con una DBO de 200 mg/L. Si la norma exige que la DBO del río no supere 10 mg/L después de la mezcla, ¿se cumple?

Cómo se resuelve

  1. 1Una concentración no se puede promediar: lo que se conserva al mezclar dos corrientes es la MASA de contaminante, no los mg/L. Así que se calcula la carga de cada una, se suman y solo al final se divide entre el caudal total.
  2. 2Carga del río: 10 m³/s × 2 mg/L. Para que las unidades cuadren se pasa el caudal a litros: 10 m³/s = 10.000 L/s, así que la carga es 10.000 × 2 = 20.000 mg/s.
  3. 3Carga de la descarga: 0,5 m³/s = 500 L/s, y 500 × 200 = 100.000 mg/s. Aunque la descarga es 20 veces más pequeña en caudal, aporta 5 veces más contaminante.
  4. 4Carga total = 20.000 + 100.000 = 120.000 mg/s. Caudal total = 10.000 + 500 = 10.500 L/s.
  5. 5Concentración de la mezcla = 120.000 ÷ 10.500 = 11,43 mg/L.
  6. 6Se compara con el límite: 11,43 mg/L es mayor que 10 mg/L, así que NO se cumple la norma.

Respuesta: La DBO después de la mezcla es de 11,4 mg/L, por encima del límite de 10 mg/L: no se cumple la norma.

El error de siempre: Promediar las dos concentraciones: (2 + 200) ÷ 2 = 101 mg/L, casi nueve veces el valor real. El promedio simple solo valdría si los dos caudales fueran iguales, y aquí uno es veinte veces el otro. Para mezclas siempre se usa el promedio PONDERADO por caudal, que es exactamente lo que hace el balance de masa.

Huella de carbono y eficiencia energética

Una familia en Bogotá cambia los 10 bombillos incandescentes de 60 W de su casa por bombillos LED de 9 W. Cada bombillo se usa 5 horas al día. Con un factor de emisión de 0,16 kg CO₂e por kWh para la red eléctrica colombiana y una tarifa de $800 por kWh, calcula el ahorro mensual de energía, de dinero y de emisiones en un año.

Cómo se resuelve

  1. 1Lo que se ahorra por bombillo no son los 60 W sino la DIFERENCIA, porque el LED sigue consumiendo: 60 − 9 = 51 W menos por bombillo.
  2. 2Con los 10 bombillos: 51 W × 10 = 510 W de potencia ahorrada cuando están encendidos.
  3. 3Energía ahorrada al día: 510 W × 5 h = 2.550 Wh. Se pasa a kilovatios-hora dividiendo entre 1.000, que es la unidad en que factura la empresa y en que está el factor de emisión: 2,55 kWh/día.
  4. 4Al mes (30 días): 2,55 × 30 = 76,5 kWh.
  5. 5Dinero: 76,5 kWh × $800/kWh = $61.200 menos en la factura cada mes.
  6. 6Emisiones evitadas en un mes: 76,5 kWh × 0,16 kg CO₂e/kWh = 12,24 kg. En un año: 12,24 × 12 = 146,9 kg de CO₂e.

Respuesta: Se ahorran 76,5 kWh y $61.200 al mes, y se evitan unos 147 kg de CO₂e al año.

El error de siempre: Calcular el ahorro con los 60 W completos, como si los bombillos nuevos no gastaran nada, lo que infla el resultado un 18%. Y un detalle de contexto que vale la pena entender: el factor de emisión colombiano es bajo (0,16 kg/kWh) porque cerca del 70% de la electricidad del país es hidroeléctrica. En un país que quema carbón el factor ronda 0,8 kg/kWh, y el mismo cambio de bombillos evitaría cinco veces más CO₂. Ahorrar luz no pesa lo mismo en todas partes.

¿Y si tu ejercicio no es ninguno de estos?

No hace falta buscar el ejercicio exacto en internet. Trae el tuyo, o pide los que te falten.

📸El ejercicio que tengo yoTómale una foto a tu cuaderno o al taller y lo resolvemos paso a paso, con tus números.Resolver el mío →🔁Más ejercicios como estosQue te arme ejercicios nuevos de Calidad del agua: balance de masa en una descarga, al nivel que pidas y con la solución explicada.Generar ejercicios →💡No entendí el temaTe lo explica desde cero, con otras palabras, y se detiene donde te trabes. Puedes preguntar mil veces.Explícamelo →📝Tengo parcialSube un parcial viejo de tu profesor y practica con ejercicios de esa misma forma.Prepararme →

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Lo que cubre

  • Calidad del agua: balance de masa en una descarga
  • Huella de carbono y eficiencia energética

Preguntas que le puedes hacer

  • Calidad del agua: bal…Explícame «Calidad del agua: balance de masa en una descarga» con un ejemplo práctico y dime en qué suele equivocarse la gente.
  • Huella de carbono y e…Explícame «Huella de carbono y eficiencia energética» con un ejemplo práctico y dime en qué suele equivocarse la gente.

Cómo enseña este tutor

Es riguroso y completo: justifica cada paso y nombra el teorema, la norma o la buena práctica que está aplicando, para que puedas citarla en tu trabajo o en el parcial.

  • · Te muestra el camino completo, no solo el resultado.
  • · Si algo no te cuadra, te lo explica otra vez de otra manera.
  • · Comprueba las cuentas con matemática simbólica antes de dártelas.
  • · Con una foto de tu cuaderno te dice dónde está el error.
  • · Te arma quizzes de lo que acabas de ver para saber si de verdad quedó.

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