Aprendé 10 cosas interesantes en un ratito (2).
Esta es una recopilación de una serie de respuestas curiosas respondidas usando conceptos de física y química, que encontré en Internet.
A continuación, una selección propia de 10 respuestas para curiosos, que nos servirá para aprender algunos fenómenos comunes en solo unos pocos minutos.
1) ¿Por qué nuestra atmósfera es respirable?
Bueno, si no lo fuera no estaríamos aquí haciéndonos esa pregunta.
Bueno, si no lo fuera no estaríamos aquí haciéndonos esa pregunta. O, si estuviéramos, nuestra biología sería muy diferente y a saber de nuestros procesos mentales.
Quizá la pregunta debería ser formulada de otra manera: ¿Por qué podemos respirar nuestra atmósfera y no otras? Tampoco. La podemos respirar porque hemos evolucionado de acuerdo a ella y no a la de los otros planetas.
Y qué tal… ¿Por qué la atmósfera tiene una proporción importante de oxígeno y no un predominio de amoniaco, metano, dióxido de carbono y otros gases, como en otros planetas del Sistema Solar?
Para responder a esto, nada mejor que empezar por el principio.
Según los astrónomos, los planetas tuvieron su origen en torbellinos de gas y polvo interestelar constituidos por los diversos elementos presentes en el cosmos. La composición de estas nubes —al igual que la del cosmos— era de un 90% de hidrógeno, un 9% de helio y el restante 1% incluía todos los demás elementos: principalmente neón, oxígeno, carbono, nitrógeno, carbón, azufre, silicio, magnesio, hierro y aluminio.
Las fuertes presiones gravitatorias amalgamaron aquellos elementos dando lugar a los globos sólidos. Así la Tierra surgió, principalmente, de una mezcla rocosa de silicatos y sulfuros de magnesio, hierro y aluminio, cuyas moléculas se mantenían firmemente unidas por fuerzas químicas. Claro que, durante este proceso, una serie de gases quedaron atrapados mediante uniones químicas débiles.
A medida que aumentaba la presión se hizo más violenta la acción volcánica y muchos gases fueron expulsados. Aunque el hidrógeno combinado con otros elementos —con oxígeno para formar agua, con nitrógeno para formar amoníaco o con carbono para formar metano— permaneció, las moléculas de hidrógeno y los átomos de helio y neón, al ser demasiado ligeros para ser retenidos, escaparon rápidamente. La mayor parte del vapor de agua se condensó y formó un océano y la atmósfera de la Tierra quedó constituida entonces por: vapor de agua, amoníaco, metano y algo de argón.
La atmósfera de los planetas interiores comenzó a evolucionar químicamente gracias a los rayos ultravioletas del cercano Sol, que rompieron las moléculas de vapor de agua en hidrógeno y oxígeno. Aunque el hidrógeno escapó, el oxígeno fue acumulándose y combinándose con amoníaco y metano. Con el primero formó nitrógeno y agua y, con el segundo, anhídrido carbónico y agua. Poco a poco, la atmósfera de los planetas interiores pasó de ser una mezcla de amoníaco y metano a una mezcla de nitrógeno y anhídrido carbónico.
La posterior acción de los rayos ultravioleta sobre el vapor de agua hace que se vaya acumulando oxígeno libre que posteriormente se transforma en ozono. Este ozono actúa de barrera al absorber la mayor parte de la radiación ultravioleta. Aquella que logra atravesar la capa de ozono en la alta atmósfera y romper las moléculas de agua más abajo es muy escasa, con lo cual se detiene la evolución química de la atmósfera y se convierte en estable.
Pero en la Tierra apareció un hecho nuevo que rompió la estabilidad: el desarrollo de un grupo de formas de vida capaces de utilizar la luz visible para romper las moléculas de agua. Como la capa de ozono no intercepta la luz visible, el proceso de la fotosíntesis podía proseguir indefinidamente, consumiendo anhídrido carbónico y liberando oxígeno.
Así, pues, hace 500 millones de años, la atmósfera empezó a convertirse en una mezcla de nitrógeno y oxígeno, que es la que existe hoy, y es la que respiramos.
Nota sabionda 1: Las atmósferas de los planetas exteriores, alejados de la luz solar, están formadas de vapor de agua, amoníaco, metano y algo de argón. Además de hidrógeno , helio y neón, que no escaparon porque estos planetas tienen la masa suficiente como para retenerlos.
Nota sabionda 2: Marte y Venus tienen hoy día atmósferas compuestas por nitrógeno y anhídrido carbónico, mientras que la Tierra debió de tener una parecida hace miles de millones de años, cuando empezó a surgir la vida.
2) ¿Cómo transportan el agua las plantas?
La principal causa la encontramos en la evaporación del agua a través de las hojas.
Que las plantas consiguen el agua y los nutrientes del suelo por medio de las raíces, que llevan este material —savia bruta— a través del tallo hasta las hojas, que allí realizan la fotosíntesis gracias a la clorofila y la luz solar y que distribuyen los azúcares y aminoácidos obtenidos —savia elaborada— por toda la planta, es algo más o menos sabido.
Pero ¿cómo hacen para transportar el agua con las sustancias disueltas? ¿se mueven? ¿se contraen? ¿hay alguna especie de mecanismo de bombeo?
Una vez el agua se introduce por las raíces penetra en un sistema de células interconectadas que forman el tejido de la planta y que se extienden desde las mismas raíces hasta las hojas a través del tronco o tallo y de las ramas. Este tejido leñoso, llamado xilema, está formado por varios tipos de células. Unas de ellas son alargadas y estrechas y poseen cavidades abiertas en los extremos superior e inferior, acoplándose unas a otras como una tubería para permitir el paso del agua. Así el agua se desplaza de una célula a otra cuando existe entre ambas una diferencia de presión, pero como hablamos de unas células muertas no pueden participar de forma activa en el bombeo del agua.
Entonces debemos suponer que las células vivas de las raíces generan altas presiones. Y aunque esta situación se da en cierta medida, no es el mecanismo más importante. La principal causa la encontramos en la evaporación de las moléculas del agua a través de las hojas.
Ocurre que las moléculas de agua tienden a unirse unas con otras merced a las cargas eléctricas en lo que se conoce como fuerza de cohesión. Y cuando una molécula se evapora a través del poro de una hoja, se ejerce un pequeño empuje a las moléculas adyacentes que reduce la presión en las células leñosas y atrae agua de las células contiguas. Este efecto de llamada se extiende por todo el trayecto hasta las raíces.
El ascenso de savia bruta se ve favorecido también por el reducido tamaño de los vasos leñosos a los que se adhieren las moléculas de agua, pues éste es más eficaz cuanto menor es el diámetro del vaso. Es lo que se conoce como ascenso por capilaridad.
Podríamos concluir que el mecanismo de transporte funciona —como el resto de la planta— con energía solar.
Resumiendo. La planta transporta el agua desde el suelo hasta su parte aérea por medio de los siguientes mecanismos:
La presión radicular que ejerce el flujo de agua desde el suelo hasta el interior de la raíz, por la diferencia de presión osmótica. Suficiente para desplazar agua a través del xilema una corta distancia.
La transpiración, sobre todo en las hojas debida al aporte energético del sol, produce un efecto de succión ya que la pérdida de agua por los estomas hace que la columna de savia bruta avance, en virtud de la fuerza de cohesión entre las moléculas de agua.
Nota sabionda 1: Una molécula de agua es un dipolo, y se une a otras mediante puentes de hidrógeno. Estas atracciones intermoleculares producen una elevada cohesión pudiendo soportar presiones negativas de hasta 140 kg/cm2 sin que se interrumpa la columna de savia bruta.
Nota sabionda 2: La savia elaborada es transportada en cualquier dirección por los vasos liberianos que corren paralelos y asociados a los vasos leñosos. Al tener mayor concentración de nutrientes se provoca por ósmosis la captura de agua del xilema o de las células parenquimáticas de los alrededores. Así se transportan los nutrientes que son extraídos paulatinamente por las células que lo necesitan, haciendo que la concentración de nutrientes disminuya y que el agua regrese al xilema.
3) ¿Por qué el aliento es cálido y el soplido fresco?
Si exhalamos aire, el aire expulsado es caliente. Si lo soplamos juntando los labios, el aire expulsado es frío.
Si exhalamos aire con la boca abierta, el aire expulsado es caliente. En cambio, si lo soplamos juntando los labios, el aire expulsado es frío. Esto es algo fácilmente comprobable con un gesto tan sencillo como colocar la palma de la mano frente a la boca y expulsar aire con la boca abierta o prácticamente cerrada. Y es algo tan simple que desde bien pequeñitos aprendemos la diferencia entre el aliento cálido y el soplido fresquito.
Como el aire proviene del interior de nuestros pulmones, se encuentra aproximadamente a la temperaturea corporal y al dejarlo salir sin cortapisas por la boca abierta, es aire caliente. Útil para empañar el cristal de unas gafas antes de limpiarlas, calentar las manos ateridas de frío o intentar subir la temperatura del termómetro para simular fiebre.
La sola modificación de la abertura bucal le imprime más velocidad, sin que hagamos ningún esfuerzo suplementario. Así soplamos velas, obtenemos pompas de jabón o hacemos girar un molinillo de papel. Pero también baja su temperatura, lo que nos es muy útil para enfriar la sopa o un guiso demasiado calientes, para calmar la piel en una pequeña quemadura o el escozor del alcohol en una herida.
Pero… ¿a qué se debe ese cambio de temperatura?
Cuando soplamos mantenemos la boca casi cerrada, de forma que el aire se ve obligado a salir por una abertura mucho más estrecha. Y cuando un fluido con caudal constante pasa de un conducto de mayor sección a otro de menor, necesariamente su velocidad aumenta, según nos indica la dinámica de fluidos, en concreto el efecto Venturi. Y si la energía cinética, que viene determinada por la velocidad, aumenta, la energía determinada por el valor de la presión ha de disminuir forzosamente, según el teorema de conservación de la energía o principio de Bernoulli.
Al encontrarse fuera de la boca y a presión más reducida, el aire se expande. El efecto Joule-Thomson nos dice que si un gas se expande libremente, su temperatura disminuye, pues la distancia entre sus moléculas es mayor y su energía se diluye en un mayor volumen. Por tanto, el aire del soplido tiene una temperatura inferior a la del aliento.
Nota sabionda: A la hora de soplar para enfriar, por ejemplo, una taza de café, el mecanismo es más complejo. Las moléculas del líquido caliente tienen más energía. Al moverse más rápidamente chocan con mayor frecuencia con las moléculas del aire que está sobre el líquido, transmitiéndoles su energía y su calor. Por ello la parte superior del líquido se enfría.
El calor dilata los cuerpos, lo que hace que su volumen aumente, pero como su masa se mantiene igual esto significa que su densidad disminuye. Comoquiera que el líquido del fondo es menos denso que el de la superficie que ya se ha enfriado, el líquido más caliente sube y sustituye al frío y el proceso se repite. Es un mecanismo llamado de convección.
Al soplar sobre el líquido caliente sustituimos el aire que está en contacto con él, y por ello un poco más caliente que el resto, por un aire más frío, creando una diferencia térmica mayor entre el aire y el líquido que la que habría si dejáramos que se enfriara solo. Este proceso, que acelera el enfriamiento, recibe el nombre de convección forzada.
4) ¿Qué es el cero absoluto?
Es cuando los átomos y las moléculas de la sustancia dejan de moverse por completo
El cero absoluto es el cero en la escala Kelvin, el equivalente a -273,15º C, pero… ¿qué significa? ¿la ausencia de calor? ¿la temperatura más baja posible?
Primero es necesario distinguir entre energía interna, calor y temperatura, para aclarar ideas. El calor La energía interna es la energía que una sustancia contiene en su interior debido al hecho de que sus átomos y moléculas están en movimiento. El calor es el flujo o transferencia que se da de forma espontánea entre dos cuerpos de diferente energía interna. Y la temperatura es un concepto inventado por el hombre para asignar un número a esa energía, de manera que podamos comparar o establecer aumentos o disminuciones.
Así, cuando decimos que aumenta la temperatura de una sustancia, que se calienta, lo que decimos realmente es que sus átomos y moléculas se mueven más rápido porque se le ha añadido energía calorífica. Y cuando decimos que la temperatura disminuye, que la sustancia se enfría, lo que decimos realmente es que sus átomos y moléculas se mueven más lentamente porque pierden energía calorífica.
Tanto la escala Celsius como la Fahrenheit nos proporcionan una medida de esa variación energética, pero no marcan sus límites referidas a ese movimiento molecular, sino a otros fenómenos. Por ejemplo, la escala Celsius tiene el 0 en el punto de congelación y 100 en el punto de ebullición del agua. Y la Fahrenheit cifra esos mismos sucesos físicos en 32 y 212 grados. La esencia del problema es que ninguna de las dos escalas de temperatura contempla el cero de contenido calorífico, la total ausencia de calor.
Lord Kelvin (1824-1907), aristócrata y científico británico, preparó una escala de temperaturas que comienza en la nada de calor, en la situación en que una sustancia es tan fría como puede llegar a ser, en el cero absoluto. Cuando los átomos y las moléculas de la sustancia dejan de moverse por completo y no hay ninguna energía calorífica.
Nota sabionda 1: En realidad el movimiento atómico y molecular no se detiene del todo en el cero absoluto. Según la mecánica cuántica siempre queda una pequeña porción de energía residual, llamada energía de punto cero, para poder así cumplir el principio de indeterminación de Heisenberg. El cero absoluto no puede ser alcanzado aunque se han realizado experimentos que se han acercado a unas billonésimas de grado de él.
Nota sabionda 2: Según la teoría a esa temperatura un gas se solidificaría y se encogería tanto con el frío que llegaría a desaparecer.
Nota sabionda 3: A temperaturas cercanas al cero absoluto se dan fenómenos especiales en la materia, como son la superconductividad y la superfluidez.
5) ¿Por qué enfría la heladera?
Es uno de los más indispensables electrodomésticos de la actualidad.
Es uno de los más indispensables electrodomésticos de la actualidad, el que nos evita acarrear hielo o excavar fresqueras en el subsuelo como se hacía hace años, para preservar los alimentos.
¿Te has preguntado alguna vez cómo funciona? Pues se basa en el llamado ciclo de Carnot: ciclo termodinámico ideal reversible con un rendimiento máximo. ¿Cómo es eso? Vamos a ver:
Para la refrigeración se han utilizado tradicionalmente uno de los fluidos refrigerantes clorofuorocarbonados —denominados CFC— que circula por un circuito cerrado merced a un compresor de gas (motor).
El circuito pasa por la parte interna y por la parte externa de la pared posterior del aparato siguiendo el siguiente ciclo:
El fluido circula por la parte interna en estado líquido y frío, así que toma calor de los alimentos (y por consiguiente los enfría).
Al aumentar la temperatura del fluido éste se evapora convirtiéndose en gas y así pasa a la parte exterior en donde, al circular por el serpentín, va cediendo el calor que tomó al ambiente hasta igualar su temperatura con la del exterior.
Dicho fluido llega ahora al compresor como gas, a baja presión y a temperatura ambiente. El compresor lo comprime (reduce su volumen) y el fluido se licúa.
Pasa a través de un estrechamiento al interior. Ahí, al disminuir la presión el fluido se expande y se enfría, quedando así en disposición de absorber el calor de los alimentos nuevamente empezando un nuevo ciclo.
Nota sabionda 1: La energía que necesariamente se le ha de suministrar al sistema para los ciclos de compresión-expansión es eléctrica.
Nota sabionda 2: Los CFC se han revelado como los principales causantes de la destrucción de la capa de ozono, por lo que en 1978 se firma el Protocolo de Montreal para restringir el uso de estos compuestos. En los frigoríficos modernos se usa el refrigerante HFC-134a 1,2,2,2-tetrafluoretano que no daña al ozono.
6) ¿Por qué ponen piedras en la vía del tren?
Esas piedras reciben el nombre de balastro o balasto.
Esas piedras reciben el nombre de balastro o balasto que es, según el diccionario: la ‘capa de grava o de piedra machacada, que se tiende sobre la explanación de los ferrocarriles para asentar y sujetar sobre ella las traviesas’.
El balasto sujeta la vía en su emplazamiento y le proporciona el drenaje adecuado, a la vez que reparte la presión bajo la traviesa para impedir que el subsuelo blando se dañe con el peso de los trenes (deformando con ello el trazado de la vía). Ofrece una superficie sólida pero con una cierta elasticidad que permite absorber las vibraciones.
El tamaño del balasto se encuentra entre 2,5 y 6 cm, el adecuado para que, bajo la presión de los trenes, estas piedras se ajusten unas con otras formando un armazón capaz de distribuir el peso hacia afuera y hacia abajo. Y para permitir un drenaje rápido de las aguas pluviales y la evaporación de la humedad del subsuelo.
El grosor de la capa de balasto depende del tipo de trenes que tengan que circular por la vía. Para trenes de alta velocidad se coloca una capa de 30 cm de grosor, pero en otros trenes de menor velocidad el grosor es de unos 22 cm. Si la vía está asentada sobre una tierra blanda, se extiende el balasto sobre una capa de arena.
La capa de balasto sobresale de las traviesas por sus extremos formando una banqueta que, frecuentemente, tiene en las curvas mayor grosor y sobresale aún más para resistir la presiones laterales, evitando que los raíles se desplacen hacia afuera y se modifique el ancho de vía. Los raíles soldados necesitan que esa banqueta de balasto sea igualmente ancha en los tramos de vía rectos, para, de ese modo, impedir que se curven con tiempo caluroso.
En algunos puentes, túneles, trayectos urbanos… el balasto se sustituye por una placa de hormigón, siendo éste un sistema que goza de ventajas sobre el balasto tradicional. Admite mayor carga, es más seguro y fiable, disminuye las vibraciones y cuesta menos de mantener, amén de que es el más adecuado para los trenes de alta velocidad; pero es mucho más caro que el balasto, por lo que su uso se limita.
Nota sabionda 1: Antiguamente, el material que más se utilizaba era la piedra caliza triturada, ya que era muy abundante, En la actualidad se usan piedras más duras, como el granito o grava lavada.
Nota sabionda 2: La presión bajo una traviesa, con un tren circulando sobre ella, puede llegar a ser de 6,8 kg/cm 2.
7) ¿En qué sentido giran los huracanes?
Un huracán, ciclón o tifón —diferentes nombres para lo mismo— es un fenómeno meteorológico
Un huracán, ciclón o tifón —diferentes nombres para lo mismo— es un fenómeno meteorológico consistente en grandes masas de aire que circulan a gran velocidad en forma de espiral y que se desplazan sobre la superficie terrestre. Su diámetro crece a medida que avanza apartándose de las zonas de calma tropicales, donde suele tener origen.
Los mecanismos de formación y mantenimiento de un huracán son complejos pero, en esencia, para que se forme un huracán es necesario:
que exista una temperatura superior a los 28ºC , lo que permite que el agua del océano comience a evaporarse rápidamente, a subir y a condensarse en forma de nubes en las capas superiores donde la temperatrura es menor.
que haya la suficiente humedad para que el proceso sea continuado y se cree un centro de baja presión y de gran proyección vertical.
que exista una contínua entrada de aire frío en las capas altas proveniente de vientos suficientemente débiles como para no romper el proceso.
Entonces, la presencia de viento cálido cerca de la superficie del mar facilita la evaporación y la rápida ascensión, lo que origina una presión negativa que arrastra al aire en forma de espiral hacia adentro y arriba, permitiendo que continue el proceso de evaporacion. La rotación de la Tierra es la que le da el movimiento circular al sistema, que comienza a girar y a desplazarse como un gigantesco trompo.
Este giro es en sentido antihorario en el hemisferio norte y en sentido horario en el hemisferio sur.
Pero… ¿por qué es así? ¿en qué influye la rotación del planeta?
La Tierra gira y con ella la atmósfera que la envuelve. La velocidad de giro o velocidad angular es la misma en el ecuador que en los polos, pero la velocidad lineal no: es mucho mayor en el ecuador. La relación entre ambas se expresa en la siguiente ecuación: v = w x r ( a la misma velocidad angular la velocidad lineal es mayor cuanto mayor sea el radio o distancia al eje de giro ) . Así la velocidad tangencial del aire del ecuador es mayor a la del aire de cualquier otro paralelo. La diferencia de estas velocidades actúa como una sola sobre el aire más pesado y denso que rodea la zona de baja presión e imprime el sentido de giro al huracán: antihorario en el hemisferio norte y horario en el hemisferio sur. Como si en el trompo mencionado con anterioridad liásemos la cuerda en un sentido de giro u otro.
Tanto la rotación, como el desplazamiento sobre la superficie, como la velocidad se explican por el llamado efecto Coriolis.
Este efecto, descrito en 1835 por el científico francés Gaspard-Gustave de Coriolis, es la aceleración relativa que sufre un objeto que se mueve dentro de un sistema de referencia no inercial en rotación cuando varía su distancia respecto al eje de giro. En el caso de una esfera en rotación, los movimientos de un objeto sobre los meridianos resultan afectados por esta fuerza ficticia, ya que dichos movimientos reducen o hacen crecer la distancia respecto al eje de giro.
Nota sabionda 1: El efecto Coriolis afecta a cualquier móvil que se desplace sobre la superficie terrestre. Son clásicos los ejemplos con disparos de un obús cuya trayectoria se ve desplazada por el giro del planeta, pero es un ejemplo más práctico las correcciones que han de hacer los pilotos para que la trayectoria de sus vuelos no se vea afectada. Aquí se pueden ver unos videos alusivos al tema.
En el hemisferio norte:
En el hemisferio sur:
Nota sabionda 2: El efecto Coriolis es muy débil y solamente se muestra en enormes masas de líquidos y gases como los océanos y la atmósfera, afectando a los vientos y a las corrientes de forma significativa. Es falso, pues, que afecte a la forma de vaciarse los retretes como se afirma. El agua no forma remolinos en un desagüe en sentido antihorario en el mehisferio norte y en sentido horario en el hemisferio sur. La manera en que el agua se va por el sumidero depende de la forma del recipiente, de la situación y tamaño del sumidero y de otros factores similares.
8) ¿Podemos beber agua salada?
Los efectos van desde diarreas hasta el colapsamiento de los riñones.
Como poder, se puede, lo que no se debe.
Por tragar un buche de agua salada no va a pasar nada —¿quién no ha tragado accidentalmente un poco de agua salada mientras tomaba un baño de mar?— pero si tragamos mucha puede ser muy perjudicial. Y eso sin llegar al extremo de lo que supondría un ahogamiento.
Los efectos van desde diarreas hasta el colapsamiento de los riñones.
En los procesos que ocurren en nuestro organismo tiene mucho que ver la ósmosis, que es un fenómeno físico-químico relacionado con el comportamiento del agua —como solvente de una solución— ante una membrana semipermeable para el solvente (agua) pero no para los solutos. Tal comportamiento entraña una difusión simple del agua a través de la membrana, sin gasto energético.
Si una membrana de este tipo (una membrana celular, la piel…) separa dos soluciones de agua de diferente concentración, se genera un trasvase de agua desde la zona de más baja concentración o hipotónica, hacia la de alta concentración o hipertónica, buscando el equilibrio.
Este movimiento del agua a través de la membrana celular puede producir que algunas células se arrugen por una pérdida excesiva de agua, o bien se hinchen por una ganancia excesiva de agua. Para evitar estas dos situaciones de nefastas consecuencias para las células, estas poseen mecanismos para expulsar el agua o los solutos, aunque requieren gasto energético.
Ahora se nos plantea una pregunta. ¿Por qué no sale toda el agua de nuestro organismo cuando tomamos un baño de mar? La concentración de elementos en el agua corporal es menor que en el agua salada. ¿Qué ocurre, pues?
Lo descrito hasta ahora es lo que ocurre en situaciones normales, en las que los dos lados de la membrana están a la misma presión; si se aumenta la presión del lado de mayor concentración, puede lograrse que el agua pase desde el lado de alta concentración al de baja concentración, en un proceso que se conoce como ósmosis inversa.
Al bañarnos en el mar, el agua (y no la sal) penetra en nuestra piel sin mayor consecuencia que la de arrugarnos la piel de los dedos, como si de agua potable o desalinizada se tratase.
Ahora bien, si bebemos agua salada, al entrar en nuestro organismo no existe ninguna diferencia de presión, por lo que funciona el mecanismo de la ósmosis. Nuestras células ceden agua para equilibrar la concentración en un proceso contínuo. Los riñones comienzan a acumular sal en el proceso de filtrado de la sangre hasta que resultan dañados. Nuestro organismo intenta eliminar la sal sobrante a través de la sudor, la orina y las heces, pero para ello ha de utilizar más agua que la adquirida al beberla salada. Se desencadena un proceso de deshidratación.
Beber agua salada nos da todavía más sed y empeora nuestro equilibrio hidrostático. Así que, por mucha sed que tengas, no bebas nunca agua salada.
9) Cómo enfriar una bebida rápidamente.
Si alguna vez tus visitas te sorprenden sin bebidas frías te será útil el siguiente truco para tener bebida fresca en apenas 2 mintos.
Nada de poner unas latas en el congelador. Además de necesitar unos 30 minutos para enfriarlas convenientemente corres el riesgo de olvidar alguna y que reviente, con el consiguiente estropicio.
Pero aquí no queda todo, puedes obtener sorbete de frutas directamente de un zumo aplicando la misma técnica casera.
¿Y cómo funciona el asunto?
Introducimos las latas en un recipiente con hielo para que la diferencia de temperatura entre la lata y el hielo juegue a nuestro favor. El calor circula del cuerpo más caliente al más frío, así irá abandonando la lata, que se enfriará, y se dirigirá hacia el hielo, que se calentará.
Pero este proceso sería muy lento, más incluso que el congelador, por ello añadimos agua para aumentar la superficie de contacto y facilitar el trasvase térmico. También añadimos sal para aumentar el punto de ebullición del agua. No es que esperemos que hierva, ni mucho menos, pero cuesta más calentar el agua salada que el agua sin sal, por lo que así mantenemos el agua fría más tiempo. Y, por último, agitamos continuamente para facilitar el reparto homogéneo de temperatura.
Nota sabionda: Cuando los cristales de sal se disuelven en el agua, los iones de Sodio (Na+) y de Cloro (Cl-) afectan las moléculas de agua de tal manera que decrecen el punto de congelación y elevan el de ebullición.
Las moléculas de agua cristalizan cuando se congelan, pero la presencia de cloro y sodio interfieren en el proceso, dando como resultado el que el agua salada permanece por mas tiempo en estado liquido a medida que desciende la temperatura.
Por contra, cuando se calientan se mueven más rápido y colisionan entre ellas liberando vapor de agua, pero la presencia de cloro y sodio también interfiere en el proceso disminuyendo el número de colisiones y ralentizando el proceso de ebullición.
10) Los espejismos
Un espejismo es una ilusión óptica debida a la reflexión total de la luz
Un espejismo es una ilusión óptica debida a la reflexión total de la luz, originada cuando ésta atraviesa capas de aire de distinta densidad. Así objetos lejanos ofrecen una imagen invertida como si se reflejasen en el agua, o bien aparecen flotando en el aire o sobre la superficie del mar.
Pero… ¿cuál es el mecanismo que los forma?
Ya se apuntaba en el primer párrafo: el cambio de dirección que experimenta la luz al pasar de un medio a otro de diferente densidad, que se mide con el índice de refracción, que no es más que la relación entre la velocidad de la onda en un medio de referencia (el vacío para las ondas electromagnéticas) y su velocidad en el medio del que se trate.
Así, cuando la onda de luz incide oblicuamente sobre la superficie de separación de los dos medios, y si éstos tienen índices de refracción distintos, se produce la refracción. El ejemplo clásico de este fenómeno es el de un lápiz y otro objeto semi-sumergido en un vaso con agua: la cuchara parece quebrada.
También se produce refracción cuando la luz atraviesa capas de aire a distinta temperatura (y por ello densidad), de la que depende el índice de refracción. Los espejismos son producidos por un caso extremo de refracción, denominado reflexión total.
Los espejismos pueden ser de dos tipos: superiores e inferiores, dependiendo de en qué lugar se encuentra la capa de aire caliente.
¿Cómo es eso?
Los espejismos superiores se producen cuando el aire que está cerca de la superficie es más frío (y por lo tanto más denso) que el aire que se encuentra justo encima. Esta inversión térmica se suele dar en latitudes altas donde los mares son fríos y la capa de aire cercana a la superficie del mar está más fría que la superior. La luz ascendente es refractada hacia abajo por la capa cálida produciendo una imagen invertida que parece flotar en el cielo.
Los espejismos inferiores son más comunes, y se producen cuando el aire que está más cerca de la superficie es más caliente (y por lo tanto menos denso) que el aire que se encuentra justo encima. Este fenómeno se observa preferentemente en los desiertos donde el espejismo puede dar la apariencia de un lago o mar desde cierta distancia y, en un ejemplo mucho más cercano, en el asfalto recalentado de las carreteras, con la apariencia de una superficie líquida que refleja imágenes, como un charco. Pero cuanto más se avanza hacia esa zona más parece alejarse, hasta que de repente desaparece.
Veamos algunas imágenes más:
Nota sabionda 1: Si hace mucho calor y el asfalto de la carretera está muy caliente, incluso se puede apreciar a simple vista como asciende el aire caliente. Y la diferente densidad de ese aire ascendente provoca que llegue una imagen borrosa al observador, pues el diferente índice de refracción hace que la luz se refracte de forma continua al atravesar las distintas capas de aire y se curve.
Nota sabionda 2: Una cosa parecida ocurre al repostar el automóvil. Si el día es soleado se puede observar en los alrededores de la entrada al depósito, un efecto óptico, una distorsión de imagen. En este caso provocada por los gases desprendidos por el combustible. De una densidad diferente al la del aire circundante y por ello provocadores de refracción. Otro_Anonimo.06/04/2013.
Fuente.
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