Portal de Revistas Académicas UTP (Universidad Tecnológica de Panamá)
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Sadi Carnot
Get PDFNicolas Léonard Sadi Carnot was a French engineer, considered the Father of Thermodynamics. At the age of 24, he published his only work entitled “Reflections on the Motive Power of Fire” in 1824, where he postulated fundamental concepts about heat engines, among them, the maximum efficiency cycle. Also, he established the principles of the Second Law of Thermodynamics. He passed away at the young age of 36 years. He was also influenced by his father, also an engineer, Lazare Carnot.Nicolas Léonard Sadi Carnot fue un ingeniero francés, considerado como el Padre de la Termodinámica. Hace estudios sobre las máquinas térmicas y publica sus resultados a la edad de 24 años en su única obra titulada Reflexiones sobre la Potencia Motriz del Fuego en 1824, en donde postuló conceptos fundamentales sobre las máquinas térmicas, entre ellos, el ciclo de máxima eficiencia. Además, sentó los principios de la segunda Ley de la Termodinámica. Falleció a una corta edad de 36 años. Su obra fue influenciada por su padre el también Ingeniero Lazare Carnot
Evaluación de fluidos caloportadores no convencionales para aplicación solar térmica: Un estudio numérico en Panamá
Get PDFIn this study, research was carried out to determine the efficiency of nanofluids as unconventional heat transfer fluids in solar collectors in a country with as much thermal potential as Panama. After doing preliminary research on four possible heat transfer fluids, we found that CuO, Al2O3, SiO2 and TiO2 nanofluids with water as the base fluid have thermal properties of great interest. Afterwards, the simulation of a simple solar collector system was carried out through the TRNSYS software using the climatic conditions of Panama. A counter flow heat exchanger was used to supply the domestic hot water to a standard residence of four people, where each one consumes fifty liters of water per day. It was possible to verify that nanofluids are more efficient heat transfer fluids than the conventional fluid (water), with SiO2 being the best nanofluid when choosing the heat exchanger to be used; therefore, these unconventional heat transfer fluids could be possible substitutes for new collectors in the future.En este estudio se llevó a cabo la investigación para determinar el potencial de los nanofluidos como fluidos caloportadores no convencionales en colectores solares en un país con tanto potencial térmico como Panamá. Luego de hacer la investigación preliminar sobre cuatro posibles fluidos caloportadores, encontramos que los nanofluidos de CuO, Al2O3, SiO2 y TiO2 con agua como fluido base poseen propiedades térmicas de gran interés. Después se realizó la simulación de un sistema de colector solar simple a través del software TRNSYS y se utilizaron las condiciones climáticas de Panamá. Se utilizó un intercambiador de calor de contraflujo para suministrar el agua caliente sanitaria a una residencia estándar de cuatro personas, donde cada una consume 50 litros diarios. Se logró comprobar que los nanofluidos son fluidos caloportadores más eficientes que el fluido convencional (agua), siendo el SiO2 el mejor nanofluido a la hora de escoger el intercambiador de calor que vaya a utilizarse, por lo que estos fluidos caloportadores no convencionales podrían ser posibles sustitutos para nuevos colectores en un futuro
Aqua plantae: Sistema prototipo sostenible de desalinización de agua de mar, y aplicación a cultivos mediante riego subterráneo
Get PDFIn recent years, the main problem in the world is undoubtedly the imminent climate change accompanied by the El Niño and La Niña phenomena that bring with them extreme droughts on the one hand and floods on the other. Added to this is the pollution of the planet and specifically that of rivers, lakes, and other sources of fresh water, which are precisely the sources of water that living beings need for their survival. The purpose of this research is to adapt a seawater desalination method, through a distillation process to obtain fresh water, using solar energy as a source of energy. On the other hand, the efficiency of the desalination product is demonstrated by simulating plant growth microsystems as a function of the addition of treated seawater, using as a case study degraded soil samples from the dry arc in the Los Santos region. The methodology included: i. Adapting the methods of Nicholas Grimshaw (Water Theater) and Charlie Paton (Seawater Greenhouse) on the utilization of seawater, ii. The application of desalinated water, seawater, rainwater, and potable water, to terrariums planted with corn, beans, lentils and pigeon pea in triplicate at laboratory scale. The technology is quite simple and effective in decreasing salinity levels in the water from 34.39 g/L to 0.01 g/L; it also involves the use of solar energy, which makes it self-managing. This study demonstrates that it is possible to obtain good quality water by desalination in a sustainable manner using non-conventional energy. And that it can be of great proportions for the future of the country, directly benefiting the dry regions of the country. En los últimos años, la problemática principal en el mundo es sin lugar a duda el inminente cambio climático acompañado de los fenómenos del Niño y la Niña que traen consigo, sequías extremas de un lado e inundaciones por el otro. A esto se le suma la contaminación del planeta y específicamente la de los ríos, lagos y otras fuentes de agua dulce que precisamente son las fuentes de agua que necesitan los seres vivos para su supervivencia. Esta investigación tiene como propósito adaptar un método de desalinización del agua de mar, a través de un procedimiento de destilación para la obtención de agua dulce, usando como fuente de energía, la solar. Por otra parte, se demuestra la eficiencia del producto de la desalinizadora, simulando microsistemas de crecimiento de plantas en función de la adición de agua de mar tratada, usando como caso de estudio muestras de suelo degradado del arco seco en la región de Los Santos. La metodología incluyó: i. Adaptar los métodos de Nicholas Grimshaw (Teatro del Agua) y Charlie Paton (Invernadero de Agua de Mar) sobre la utilización del agua de mar, ii. La aplicación de agua desalinizada, agua de mar, agua de lluvia y agua potable, a terrarios sembrados con maíz, frijol, lenteja y guandú en triplicado a escala de laboratorio. La tecnología es bastante sencilla y efectiva en la disminución de los niveles de salinidad en el agua de 34.39 g/L a 0.01 g/L; además, implica el uso de energía solar, la cual lo hace auto gestionable. Este estudio demuestra que sí es posible obtener agua de buena calidad por desalinización y de manera sostenible utilizando energía no convencional. Y que puede ser de grandes proporciones para el futuro del país beneficiando directamente a las regiones secas del país
Resiliencia psicológica e ingeniería de sistemas para disminuir el impacto de secuelas causadas en el conflicto armado caso de estudio Caldono Cauca
Get PDFEn el actual artículo aborda elementos de un proceso de exploración realizada en los últimos años por estudiantes de la facultad de ingeniería de sistemas y psicología de la Universidad Cooperativa de Colombia Campus Popayán, en dicha investigación se tomó como referencia la resiliencia psicológica y la articulación con la ingeniería de sistemas, diseñando, analizando, y construyendo una solución tecnológica a partir de la Co-Creación con menores víctimas del conflicto armado que habitan en la población del Municipio de Caldono en el Departamento del Cauca, en el trasegar de la comprensión del problema, el análisis de empatía a los futuros usuarios, Se plantea como propuesta abordar un procedimiento de resiliencia psicológica a menores escolarizados entre los 6 y 12 años de edad del Municipio de Caldono – Cauca que han por muchos años han sido atemorizados por el conflicto armado. Quienes junto al equipo de investigación logran co-crear el prototipo de videojuego llamado “Resiliente”. Se realiza después la construcción e implementación del video juego mencionado, además una validación y verificación del funcionamiento técnico y apropiación del conocimiento del prototipo de videojuego. Se realiza una discusión frente a los impactos y beneficios que tiene la colaboración entre psicología y TICS, al final se abordan conclusiones desde la experiencia de investigación y social del proyecto
Resolución de conflictos con mediación tecnológica
Get PDFEn la investigación se da a conocer una dinámica académica como alternativa de solución a conflictos presente en el aula de clase. Objetivo, el implementar una estrategia pedagógica que permitiera el desarrollo de las competencias digitales en la resolución de conflictos utilizando una herramienta tecnológica en estudiantes de grado décimo de una institución educativa del Meta. Metodología, se desarrolla una metodología de investigación de tipo mixto, para ser desarrollada con 27 estudiantes de grado decimo y como parte de las técnicas de recolección de información se utiliza una prueba pretest y postest. Resultados, como resultado de la estrategia pedagógica el poder identificar acciones consideradas en el Manual de Convivencia de la Institución educativa, alguna relacionadas con agresión, escolar, acoso escolar y ciberacoso, por otra parte la agresión escolar constitutivas como delitos contra la libertad, integridad, formación sexual, contemplados en la Ley 599 de 2000 y la Ley 1098 de 2006; los participantes de la investigación desarrollan las actividades utilizando como herramienta tecnológica Canva. De igual forma el coeficiente de correlación Spearman presente como dato importante una fuerte correlación entre las variables de investigación y como se logra el fortalecimiento del comportamiento de los estudiantes con progreso en el análisis y resolución pacífica de conflictos. Conclusiones, los estudiantes involucrados en la estrategia pedagogía con herramienta tecnológica canva logran sensibilizarse en relación con situaciones de violencia, mediación de conflicto y autorregulación
UX Evaluation with Standardized Questionnaires in Ubiquitous Computing and Ambient Intelligence”
Get PDFBackground. Standardized questionnaires are well-known, reliable, and inexpensive instruments to evaluate user experience (UX). Although the structure, content, and application procedure of the three most recognized questionnaires (AttrakDiff, UEQ, and meCUE) are known, there is no systematic literature review (SLR) that classifies how these questionnaires have been used in primary studies reported academically. This SLR seeks to answer five research questions (RQs), starting with identifying the uses of each questionnaire over the years and by geographic region (RQ1) and the median number of participants per study (how many participants is considered enough when evaluating UX?) (RQ2). This work also aims to establish whether these questionnaires are combined with other evaluation instruments and with which complementary instruments are they used more frequently (RQ3). In addition, this review intends to determine how the three questionnaires have been applied in the fields of ubiquitous computing and ambient intelligence (RQ4) and also in studies that incorporate nontraditional interfaces, such as haptic, gesture, or speech interfaces, to name a few (RQ5). Methods. A systematic literature review was conducted starting from 946 studies retrieved from four digital databases. The main inclusion criteria being the study describes a primary study reported academically, where the standardized questionnaire is used as a UX evaluation instrument in its original and complete form. In the first phase, 189 studies were discarded by screening the title, abstract, and keyword list. In the second phase, 757 studies were full-text reviewed, and 209 were discarded due to the inclusion/exclusion criteria. The 548 resulting studies were analyzed in detail. Results. AttrakDiff is the questionnaire that counts the most uses since 2006, when the first studies appeared. However, since 2017, UEQ has far surpassed AttrakDiff in uses per year. The contribution of meCUE is still minimal. Europe is the region with the most extended use, followed by Asia
Sistema de riego basado en controlador PID para la adecuación de la humedad del suelo en invernaderos
Get PDFCurrently the agricultural sector is the largest consumer of water worldwide. This is because most farmers use traditional irrigation techniques, thus achieving poor water use in their crops. For this reason, in recent years interest has grown in developing technological solutions that allow controlling water consumption in this sector. The use of these solutions in greenhouses has further improved water consumption, since these structures allow better control of variables such as soil moisture. In this article, an irrigation control system is proposed that considers the properties of the crop and the humidity of the soil inside the greenhouse to decide the right time to water. This design features a proportional, integral, and derivative (PID) controller, a sprinkler system, and a sensor network. The simulations were performed in LabVIEW, which is software for simulation, modeling, and analysis of systems that require testing, measurement, and control. This software allows us to vary the parameters of the PID controller to observe the behavior of moisture in the soil through a graphical interface. According to our results, the implementation of this irrigation control system allows reducing water consumption in the agricultural sector, while achieving a good development of the plants in the system.Actualmente el sector agrícola es el mayor consumidor de agua a nivel mundial. Esto se debe a que la mayoría de los agricultores utilizan técnicas de riego tradicionales, logrando así una mala utilización del agua en sus cultivos. Por ello, en los últimos años ha crecido el interés por desarrollar soluciones tecnológicas que permitan controlar el consumo de agua en este sector. El uso de estas soluciones en invernaderos ha mejorado aún más el consumo de agua, ya que estas estructuras permiten controlar mejor variables como la humedad de suelo. En este artículo se propone un sistema de control de riego que toma en cuenta las propiedades del cultivo y la humedad del suelo dentro del invernadero para decidir el momento adecuado del riego. Este diseño cuenta con un controlador proporcional, integral y derivativo (PID), un sistema de aspersores y una red de sensores. Las simulaciones fueron realizadas en LabVIEW, que es un software para la simulación, modelado para el análisis de sistemas que requieren pruebas, mediciones y control. Este software nos permite variar los parámetros del controlador PID para observar el comportamiento de la humedad en el suelo mediante una interfaz gráfica. De acuerdo con nuestros resultados, la implementación de este sistema de control de riego permite disminuir el consumo de agua en el sector agrícola, mientras se logra un buen desarrollo de las plantas en el sistema
Jabones artesanales a base de cacao como beneficio orgánico para la salud
Get PDFPanama is a producer of cocoa of great fineness and quality. The Bocas del Toro region produces approximately 98% of the country's cocoa, meeting the criteria of being certified organic. Currently, soaps based on organic cocoa are scarce in Panama, datum that allows a sample analysis to be carried out, specifically in the district of David. From this analysis, it was known that 93% of the respondents are willing to use a soap based on organic cocoa with husk. The research objective is to make an organic cocoa soap. Two prototypes were developed, one based on glycerin and the other based on sodium hydroxide. Among the qualities that personal care soaps should have is a neutral pH of 7 and the amount of matter insoluble in ethanol should not be greater than 0.2 g (according to the Codex Alimentarius). PH tests were carried out on five soaps, pH measurements above 10 were obtained in all. Insoluble solids tests were also analyzed, one of the prototypes developed in this investigation obtained measurements below 0.2 g. The purchase of the necessary raw materials on a small scale resulted in high costs. Thus, the processes for obtaining raw material must first be structured for a competitive sales price to be brough to the market. Panamá es productor de cacao de gran fineza y calidad. En la región de Bocas del Toro se produce aproximadamente el 98% del cacao del país, y este con características de cultivos orgánico certificado. Actualmente en el país escasean los jabones a base de cacao orgánico, dato que permite hacer un análisis muestral, específicamente en el distrito de David. De este análisis, se conoció que el 93 % de los encuestados están dispuestos a usar un jabón a base de cacao orgánico con cascarilla. Se establece como objetivo de investigación, elaborar un jabón de cacao orgánico. Se desarrollaron dos prototipos, uno a base de glicerina y el otro a base de hidróxido de sodio. Entre las cualidades que deben tener los jabones para el cuidado personal, estos deben poseer un pH neutro de 7 y según el Codex Alimentario, la cantidad de materia insoluble en etanol no debe ser mayor a 0,2 g. Se realizaron pruebas de pH a cinco jabones, se obtuvieron medidas de pH por encima de 10 en todos los jabones. También se analizaron pruebas de sólidos insolubles en ETOH. Uno de los prototipos desarrollados en esta investigación obtuvo medidas por debajo de 0.2 g, siendo este un punto positivo a la investigación. En cuanto a precio, se manejan presupuestos altos, lo cual indica que hay que estructurar los procesos de obtención de la materia prima, que permitan disminuir el costo de producción y ofrecer un precio de venta competitivo en el mercado
Analizador básico de gases para emisiones vehiculares
Get PDFIn the present research, the prototype of a basic gas analyzer for vehicle emissions proposed by Johan Julián Molina M., et al. was developed. Some previous investigations have been conducted to evaluate the concentration of the following gases: hydrocarbons (HC), carbon monoxide (CO) and carbon dioxide (CO2). In the present study the prototype was modified by being oriented to a single vehicle and attaching sensors that measure the concentration of nitrogen dioxide (NO2) and sulfur dioxide (SO2). The test consists of ten (10) measurements made in triplicate, in two different engine models. At the same time, wireless communication and data interpretation on devices that run the Android operating system was implemented. The statistical analysis of the collected database indicates that there is a direct correlation between gas emissions with respect to the combustion time. Also, it was observed that humidity and temperature do not significantly influence the emission of the analyzed gases.En la presente investigación se desarrolló el prototipo de un analizador básico de gases para emisiones vehiculares propuesto por Johan Julián Molina M., et al. con el cual en investigaciones anteriores se ha evaluado la concentración de gases: hidrocarburos (HC), monóxido de carbono (CO) y dióxido de carbono (CO2). En el presente estudio se modificó el prototipo, siendo orientado a un solo vehículo y anexándoles sensores que miden la concentración de dióxido de nitrógeno (NO2) y dióxido de azufre (SO2). El ensayo consta de diez (10) mediciones realizadas por triplicado, en dos modelos de motores diferentes. Al mismo tiempo, se implementó comunicación inalámbrica e interpretación de datos en dispositivos que manejan el sistema operativo Android. El análisis estadístico de la base de datos recolectados indica que existe una correlación directa entre la emisión de gases con respecto al tiempo de combustión. Además, se observó que la humedad y la temperatura no influyen significativamente en la emisión de los gases analizados
Estudio de factores de riesgos ergonómicos presentes en la educación a distancia
Get PDFThis research presents a study on the identification of ergonomic risks that are present in work and study environments in distance education, due to the SARS-COV-2 virus which caused the COVID-19 pandemic. In Panama at the beginning of March 2020, the university authorities developed a contingency plan to facilitate distance classes nationwide. Both, teachers and students tried to create workspaces in their residences. For the development of this study, a framework of teachers and students of the Technological University of Panama, Chiriquí Regional Center, was prepared using a survey that would allow knowing and identifying those present ergonomic risk factors. The results show that postural risks and environmental conditions (noise, lighting, temperature) are present in virtual distance education environments, mainly due to the following risk factors: inadequate workspace and furniture, prolonged periods in the classroom in the same posture, incorrect or insufficient lighting, ambient noise, prolonged exposure to data display screens, causing health effects for both teachers and students, especially neck, shoulders, back and lumbar spine.En esta investigación se presenta un estudio sobre la identificación de riesgos ergonómicos que están presentes en ambientes de trabajo y estudio en la educación a distancia que se implementó a causa del virus SARS-COV-2 el cual originó la pandemia de COVID-19. En Panamá a inicios del mes de marzo del año 2020, las autoridades universitarias desarrollaron un plan de contingencia para facilitar las clases a distancia a nivel nacional. Tanto docentes como estudiantes, crearon espacios de trabajo en sus residencias. Para el desarrollo de este estudio, se levantó un marco de referencia de docentes y estudiantes de la Universidad Tecnológica de Panamá, Centro Regional de Chiriquí, utilizando una encuesta que permitiera conocer e identificar aquellos factores de riesgos ergonómico-presentes. Los resultados muestran que los riesgos posturales y las condiciones ambientales (ruido, iluminación, temperatura) se encuentran presentes en los entornos virtuales de educación a distancia, debido principalmente a los siguientes factores de riesgo: espacio y mobiliario de trabajo inadecuado, periodos prolongados en la misma postura, iluminación incorrecta o insuficiente, ruido ambiental, exposición prolongada a pantallas de visualización de datos, generando afectaciones a la salud tanto de docentes como estudiantes, especialmente en cuello, hombros, espalda dorsal y lumbar