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Sábado - 29.Abril.2017

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Ducha de agua fría.

(01/03/2010)

Cuando tienes que ducharte con agua helada, como me ha pasado hoy, entiendes mejor porque gustaba tan poco en otras épocas. Sin embargo, es interesante saber que no estaba sufriendo sólo por la temperatura del agua. En realidad, lo que me estaba congelando era su conductividad térmica.

El ser humano no es muy preciso como sensor de temperatura ya que confiamos en el contacto  para medirla. Eso tiene sentido porque, como ser vivo, no nos interesa la temperatura exacta del agua. Solo si vamos a morir congelados mientras intentamos limpiarnos. Pero lo que sentimos realmente es el cambio de temperatura en las capas superficiales de nuestra piel. Y este cambio depende de la temperatura del objeto que tocamos pero, también, de su conductividad térmica. Por ejemplo, un metal transmite calor con más facilidad que otros materiales. Eso implica que, si esta frío, lo sentimos mucho más frío que un trozo de madera a la misma temperatura. Simplemente nos roba la energía mas rápido. Esto también nos permite agarrar un material aislante que este muy frío, sin sufrir demasiado. Nuestra piel calienta la zona de agarre y, aunque el resto siga frío, no llegamos a notarlo.

¿Significa eso que podemos tocar una loseta caliente del trasbordador espacial? Es un excelente material aislante pero no es una buena idea porque hay un segundo mecanismo, la radiación, para transmitir la energía. A cualquier temperatura, un objeto emite radiaciones electromagnéticas que dependen de la misma. Por ejemplo, un metal calentado al blanco emite radiación visible que es fácil percibir. Pero no sólo emite radiación visible. En realidad, emite en todo el espectro siguiendo la formula de la Ley de Planck. Simplemente no tenemos capacidad para percibirlo directamente. A menores temperaturas,  el efecto es menor pero puede ser útil como se ve en la foto. Las superficies verticales son los radiadores utilizados por la Estación Espacial Internacional para eliminar el calor sobrante.  Fijaos como los paneles solares se orientan hacia el sol mientras los radiadores lo evitan.



Radiadores de la Estación Espacial Internacional.  Fuente: Wikipedia



Mi sensación de frío puede explicarse porque la conductividad térmica del agua es de 0,58 W/(K*m). Unas 100 veces inferior a la del acero pero muy superior a la del aire (0,02 W/K*m).  Por eso podemos aguantar bien rodeados de aire en calma a 15 grados pero no en agua a la misma temperatura. Siendo precisos, el tema es más complejo porque en el caso de los fluidos entra en juego la convección.  Las moléculas de agua o aire que están en contacto con la piel se desplazan y constantemente entramos en contacto con otras nuevas que también tenemos que calentar o enfriar. Si estas duchándote es aún peor porque, en cuanto se calientan, salen por el desagüe. Así hoy me despertado más rápido que nunca. Ventajas del agua fría.
 

Etiquetas: #CdF, física
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Comentarios




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invitado el 05/06/2010:

La próxima vez me leeré entero el post! La verdad es que estaba pensando en otro ejemplo y he contado el mismo que ya tenías. Lo que tenía en mente es cuando nos echamos colonia al cuerpo, que tenemos sensación de frío. Es el alcohol, que para evaporarse toma calor de nuestro cuerpo y tenemos esa sensación de frescor. Aunque aparte de la conductividad, entra en juego el calor latente de vaporización, que si recuerdo bien, es el necesario para pasar de líquido a gas Ya siento el comentario de antes

kampfwagen el 05/06/2010:

Otro ejemplo todavía más claro de la conductividad térmica es tener en una habitación un pedazo de hierro y un pedazo de madera. Si los tocamos, uno nos parece frío y el otro caliente, estando a la misma temperatura...La conductividad de la madera es muy inferior a la del acero, de forma que éste nos "roba" el calor de forma más rápida, esto es, tiene mayor conductividad. Un aislante en un edificio convencional no es más que una sustancia que no conduzca bien el calor, por ejemplo, una cámara de aire. Un saludo y excelente blog

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