Departamento de Física y Química

¿Cómo viaja el calor?

En la actualidad se trata al calor como un tipo más de energía. También debo aclarar que se afirma que el frío no existe. Alguno dirá que sí existe y que se nota muy bien en pleno invierno, pero desde el punto de vista físico, el frío se entiende como falta de calor.

Otro concepto fundamental es que el calor siempre viaja del foco caliente al foco frío y nunca al revés, a no ser que se realice un trabajo que permita “darle la vuelta al asunto” (que es lo que hace tu aire acondicionado o tu frigorífico). Y ese viaje lo realiza de tres maneras: conducción, convección y (que nadie se asuste) radiación. Veamos en qué consiste cada una.

Conducción

Quizás ésta sea la más fácil de detectar. El calor simplemente se propaga a través de un material. Las partículas más cercanas al foco caliente se excitan y transmiten ese estado a
sus vecinas, y éstas a sus vecinas. De esa forma aumenta su temperatura un cuerpo.

Este método de transferencia de calor es propio de los sólidos, puesto que sus partículas están más cercanas entre ellas y son capaces de mantener una estructura fija (cosa que ahora veremos que no pasa en líquidos y gases).

No todos los sólidos tienen la misma capacidad de conducción, por esa razón las sartenes y demás artilugios de cocina son metálicos, mientras que los mangos son de madera o de algún polímero que aguante altas temperaturas sin fundirse, para que no nos quememos.

Convección

En los fluidos (líquidos y gases) las partículas tienen mayor movilidad. Esto permite que aquellas que hayan sido excitadas vibren con mayor intensidad, roten e incluso se desplacen.

Las zonas en las que se aplica el calor pierden densidad, ya que las partículas poseen una mayor energía que les permite alearse entre ellas. En el mismo volumen ahora tenemos menos partículas. ¿Y qué pasa con algo poco denso sumergido en algo más denso? Que flota.

Eso es lo que es lo que sucede en los fluidos. Las masas calentadas, menos densas, tienden a flotar sobre el resto frío del fluido. Al alejarse del foco caliente, las partículas van perdiendo calor y se “reagrupan” aumentando la densidad y volviendo a caer. Así se generan unas corrientes de convección circulares.

Ésta es la razón por la que nos quemamos si colocamos la mano encima de una hoguera (sin necesidad de meterla en las llamas, obviamente) y por la que funcionan los globos aerostáticos.

Radiación

Aunque por la fama del nombre pueda parecer que este método de transmisión de calor es dañino para la salud (o algo peor), no tiene mayor peligro que los otros dos.

Consiste en la emisión de ondas electromagnéticas por parte del cuerpo caliente. Suena feo pero es lo más normal del mundo. Sin ir más lejos, la luz que es una onda electromagnética (y más intensa que las emitidas por la radio, los móviles, los microondas…). Cierto es que también existen ondas dañinas para nosotros, como los rayos X, los rayos cósmicos o los famosos ultravioleta (que el sol nos regala constantemente).

Quizás sea la más común y la más importante de todas para nosotros, pues gracias a ella estamos vivos. ¿Eing? Pues sí. La Tierra tiene una temperatura apropiada para la vida gracias a que el Sol emite la suficiente radiación térmica. La cara nocturna de nuestro planeta también desprende esta radiación al espacio (que está más fresquito), bajando así las temperaturas por la noche.

De hecho, nosotros mismos somos reactores químicos emisores de radiación con patas. Siempre que nos encontremos en un medio con una temperatura inferior a la nuestra (unos 36ºC) cedemos buena parte de nuestro calor corporal en forma de radiación.

Para observar todo esto con un ejemplo accesible ahora que viene el frío -en el hemisferio norte-, pensemos en un radiador (qué nombre tan sugerente). Si tocamos las placas metálicas, recibiremos el calor por conducción. Si colocamos la mano sobre el radiador pero sin llegar tener contacto, la transmisión será por convección del aire. En cambio, si acercamos la mano desde el lateral sin llegar a tocar, notaremos el calor que está viajando por radiación.

Espero que ahora, al mirar un cazo de agua hirviendo, entendamos mejor qué le pasa para cabrearse tanto.

Fuente: www.quetraman.com

 

1.  ¿Qué es el calor?

2. ¿Existe el frio? ¿Qué es entonces?

3. Indica las formas en que se transmite el calor.

4. ¿Por dónde se “viaja” el calor por conducción?

5. ¿Por qué los mangos de las sartenes son de madera o plástico?

6. ¿Por qué nos quemamos si ponemos la mano encima de una hoguera pero sin tocarla?

7. ¿Cómo se llaman las corrientes que transmiten el calor?

8. ¿Por qué dice el texto que “gracias a la radiación estamos vivos”?

9. ¿De qué formas transmite el calor el radiador de la clase? Ejemplos.

10. Indica lo que más te ha llamado la atención de lo que has aprendido con esta lectura.