El procés tecnològic de la comunicació

 Comunicar és transmetre informació entre un emissor i un receptor. Però perquè hi hagi comunicació cal considerar un conjunt d’elements que la fan possible.

En la comunicació, hi intervenen diferents elements necessaris perquè aquesta es produeixi: 

l’ emissor, el   canal de transmissió, el   receptor, el   codi de comunicació.

Les interferències(soroll) dificulten la transmissió de la informació.

El   codi de comunicació és el conjunt de símbols i regles per construir un missatge. Són codis de comunicació: el llenguatge de signes, les llengües, els senyals de trànsit, el codi ASCII, el sistema MP3 de compressió de so

Les interferències són fenòmens que alteren el missatge, dificultant la seva transmissió o integritat. Un soroll molt fort és una interferència acústica; la boira dificulta la visió dels senyals de trànsit; una llum molt intensa dificulta la lectura d’una pantalla.

Les telecomunicacions

La transmissió d’informació a distància ha estat en evolució constant des dels senyals de fum i les banderes. És a finals el segle xix que el domini de l’   electricitati l’   electromagnetismeimpulsen definitivament les telecomunicacions modernes.

La   telegrafia elèctrica per cable(Morse, 1833) va ser el punt de partida dels avenços de què avui podem gaudir. El pas següent fou la transmissió de la informació, en codi Morse, sense la necessitat del cable de connexió entre l’emissor i el receptor (Marconi, 1901). El domini de les   ones electromagnètiquesva permetre aquest important salt tecnològic.

El   cable de coure és conductor de l’   electricitat i, per tant, la informació es transmet variant la tensió o del corrent elèctric. El dispositiu d’emissió adequa el senyal elèctric perquè pugui ser portador de la informació i ser desxifrat en el dispositiu de recepció. És el canal emprat en les línies de telefonia i dades, ADSL.

El cable de   fibra òptica és «conductor» de   llum. La informació es transforma en impulsos de llum que viatgen a gran velocitat. Es fa servir en conexions a internet a molt alta velocitat i en serveis de televisió per cable.

Les   ones electromagnètiques es constitueixen en un canal de transmissió que pot viatjar per l’atmosfera terrestre i l’espai, sense cable. La informació s’hi incorpora variant paràmetres de les ones. Aquest és el canal emprat per un sistema Wi-Fi o la ràdio. Les seves característiques fan possible l’ús de satèl·lits de comunicacions que orbiten al voltant de la Terra.

La   telefonia ha permès la comunicació de veu persona a persona, de manera bidireccional, primer en ubicacions fixes mitjançant cable i, posteriorment, en ubicacions mòbils amb la telefonia sense fils.
La   telefonia mòbiles basa en la transmissió bidireccional d’ones electromagnètiques, de manera que una xarxa d’antenes terrestres dóna servei de cobertura als terminals de la seva àrea.
La ràdio és un sistema de comunicació que empra les ones electromagnètiques com a canal de transmissió.

La part del motor on es produeix la transferència d’energia tèrmica és a la  cambra de combustió, a la part superior del  cilindre. A la cambra de combustió arriben el combustible i l’aire quan s’obre la  vàlvula d’admissió.

La inflamació del combustible produeix una expansió, en forma de gasos, que empenyen l’ èmbolen sentit descendent fins al  punt mort inferior(PMI). El seu desplaçament es transmet a la  biela, que, al seu torn, fa girar la maneta o manovella, que és al  cigonyal.

Quan l’èmbol ascendeix fins a arribar al  punt mort superior(PMS), empeny els gasos cremats que surten del cilindre a través de la  vàlvula d’escapament.

Les vàlvules s’obren i es tanquen, de manera sincronitzada, per un  arbre de llevesque es mou a partir del gir del cigonyal, a través d’un sistema de transmissió com una cadena o una corretja.

A la part inferior hi ha un receptacle d’oli, anomenat  càrter. Aquest oli serveix per lubrificar les parts del motor que són en moviment, especialment cigonyal, biela i èmbol. Tot aquest conjunt d’elements es troba tancat en l’anomenat  bloc motori la  culata, que el cobreix en la part superior.

Aquest motor deu el seu nom a l’enginyer alemany Nikolaus Otto. L’any 1876, va dissenyar un motor de gas amb elements molt similars als de la màquina de vapor. El cicle de funcionament d’aquest motor constava de quatre temps o fases i va suposar la base del motor d’explosió de gasolina.

El motor de cicle Otto s’alimenta amb  gasolina, també anomenada  benzina. Hi ha dos sistemes per portar la gasolina del dipòsit al motor: a través de  carburadori a través d’ injector. El sistema d’injecció és molt més eficient que el de carburació.

La inflamació de la gasolina a l’interior de la cambra de combustió ha de ser provocada a través d’una espurna o guspira elèctrica que es produeix a la  bugia.

Vegem com és aquest motor i les quatre fases del seu cicle de funcionament.

 1r temps: admissió

En aquesta fase, l’èmbol es troba en el PMS La vàlvula d’escapament es troba tancada, i la d’admissió s’obre. A mesura que l’èmbol comença a baixar, provoca una succió que aspira l’aire de l’exterior, que entra barrejat amb una petita quantitat de gasolina que ha estat polvoritzada per l’injector. Aquesta fase acaba quan l’èmbol arriba al PMI.

 2n temps: compressió

La vàlvula d’admissió es tanca, i l’èmbol inicia el seu ascens fins a arribar al PMS. La barreja d’aire i de gasolina assoleix la seva màxima compressió.

3r temps: explosió

En aquest temps, a la bugia ha de saltar la guspira per inflamar la barreja d’aire i gasolina. La bugia rep una alta tensió, que en arribar als elèctrodes fa saltar un arc voltaic o guspira que inflama la barreja, i es produeix una forta explosió. Els gasos s’expandeixen i empenyen fortament l’èmbol cap al PMI.

 4t temps: escapament

Quan l’èmbol arriba al PMI, procedent de la fase d’explosió, s’obre la vàlvula d’escapament, i els gasos surten a l’exterior empesos per la pujada de l’èmbol. Quan aquest arriba al PMS, aquesta vàlvula es tanca i el cicle torna a iniciar-se de nou en el temps d’admissió.

MAQUINES TÈRMIQUES

Les màquines tèrmiques ens són molt familiars perquè formen part del nostre paisatge urbà: cotxes, motos, autobusos, camions i altres. La seva capacitat de generar treball està assegurada per un motor que converteix l’energia de la gasolina o del gasoil en energia motriu.

Transformació de l’energia tèrmica en energia mecànic

Els motors tèrmics transformen l’energia d’un combustible en energia de moviment, en energia mecànica. Aquesta transformació es produeix en els motors a través d’un conjunt de mecanismes.

En les  màquines de combustió externa, el combustible es crema a fora de la màquina per escalfar aigua fins a convertir-la en vapor. El vapor a pressió es condueix al mecanisme que transforma la seva força en energia mecànica.

En les  màquines de combustió interna, el combustible es crema a l’interior del motor i l’expansió dels gasos es transforma en energia mecànica.

En els motors hi ha dos tipus de mecanismes per a l’obtenció de l’energia mecànica de rotació. En els  motors rotatius, la conversió de l’energia tèrmica en un moviment motriu es produeix en mecanismes rotatius, sense intermediaris. En canvi, en els  motors alternatius, la primera transferència d’energia es produeix sobre un element, anomenat èmbol, que té un desplaçament rectilini alternatiu, d’anada i tornada, que s’ha de convertir en giratori a través d’un sistema de biela-manovella.

Energia, treball i potència

El principi de funcionament de les màquines es basa en el concepte físic de treball.

S’anomena  treball l’acció d’aplicar una o més forces sobre un cos i provocar o modificar el seu moviment.

L’expressió matemàtica de treball és:

W=F⋅s (J)

On  Wés el  treballexpressat en joules (J),  Fés la  forçaaplicada, en newtons (N), i  sés el  desplaçamentdel cos, en metres (m).