22 noviembre 2008

Camino y la transformación de la energía

Ya iba siendo hora de que actualizara el blog; si no lo he hecho, no ha sido precisamente porque los últimos estrenos no me hayan sugerido cosas para comentar. Empezando por Camino de Javier Fesser; en una escena del principio, las niñas están en clase y la profesora de ciencias les manda hacer un experimento bastante sencillo para que comprendan la transformación de la energía: agitar el bolígrafo hasta que se pone caliente y le quema ligeramente el dedo a una de las alumnas.

Entran en juego aquí conceptos muy básicos relacionados con la energía que a lo mejor no todo el mundo tiene claros: como muy bien apunta Camino cuando la profesora pide una explicación de lo que ha pasado, en este caso la energía cinética (de movimiento) que le hemos transferido al bolígrafo al menearlo se ha transformado en calor.

Lo cierto es que el experimento no es tan rápido como se ve en la película, porque lleva mucho tiempo que el boli se caliente lo suficiente; y es que ahí entra en juego otro concepto relacionado con las propiedades de los cuerpos: el bolígrafo se calienta al moverlo, vale, pero ¿podemos percibir ese calentamiento? Pues eso depende de la capacidad de transmisión del calor que tenga el material: desde luego el capuchón o el cuerpo del bolígrafo, que son de plástico, no se van a calentar.

O mejor dicho, sí se van a calentar pero no lo vamos a notar porque "se quedan" ese calor para sí y no lo transmiten; en cambio sí podemos notar la temperatura del calor de la bolita metálica del bolígrafo. Si ponemos en la nevera un trozo de madera y un trozo de hierro, ¿cuál está más frío? Pues los dos igual, se dará un equilibrio térmico y todos los cuerpos se quedarán a la misma temperatura, sólo que la madera no transmite el frío (que no existe en sí, sino que es ausencia de calor), y el hierro sí.

Pero volviendo al tema al que quería llegar la profesora, la bola del bolígrafo ha transformado la energía que le hemos dado al moverlo en calor. A su vez, esa energía la hemos sacado de nuestros músculos, que a su vez la obtienen de los alimentos que ingerimos tras un proceso bastante complejo de síntesis.

No siempre la energía se transforma en calor; se puede transformar en electricidad si disponemos de un material metálico que tenga esa capacidad de conducir electrones. Se puede transformar en altura, como hace una bomba de agua; y es que, al estar sujetos a la acción de la gravedad, estar a una altura del nivel del suelo supone en sí mismo una forma de energía, que se puede aprovechar para producir otras formas de energía más aprovechables para nosotros, como por ejemplo en las presas. Y Einstein descubrió que una enorme cantidad de energía se puede transformar en masa y que lo que conocemos como masa es una forma extremadamente concentrada de energía. Pero esto ya habría levantado demasiado las cejas a las niñas de la clase de Camino ...

7 comentarios:

Elperejil dijo...

Bienvenidos de vuelta estos posts. Este, en concreto, interesantísimo...
No sabía lo de que la madera y el metal en la nevera están igual de fríos, pero uno lo transmite y el otro no. Ya tengo algo nuevo con lo que marear a mis amigotes... jejeje...

Asgard dijo...

en dos palabras: calor específico. Es, a grosso modo, la capacidad que tiene un objeto de guardar el calor para sí o pasarlo a los demás objetos.
Sobre lo de que "no siempre la energía se transforma en calor"... bueno, según las leyes de la termodinámica, siempre habrá una parte de la energía que se transforme en calor; aunque posiblemente lo que quisieras decir es que también hay otras alternativas posibles.

Dillinger is dead dijo...

Ojo, yo de lo que hablo en el artículo es de coeficientes de transmisión de calor por conducción y convección, es decir, intercambio de calor entre cuerpos. El calor específico es una cosa propia de cada cuerpo, y mide su capacidad en emplear ese calor recibido en elevar su temperatura. A lo mejor un cuerpo necesita una gran cantidad de calor para elevar su temperatura y otro menos. Pero eso es algo distinto de su capacidad para intercambiar calor con otros cuerpos, que es de lo que yo hablo aquí.

Muy buena precisión; todo proceso de transformación de energía tiene un rendimiento, es decir, parte de la energía se va a transformar en energía no útil; no sé si en teoría podría ser otra forma de energía, pero en la realidad no se me ocurre ningún caso en el que parte de la energía no se vaya a perder en forma de calor.

¡Da gusto cómo mejorais el artículo con los comentarios!

Anónimo dijo...

El post es genial, ciencia pura y dura bien masticadita... gracias.
Solo una puntualización, la obtencion de energia de los alimentos no se produce por un proceso de sintesis sino de catálisis. Los alimentos, en el proceso de digestión, se van "troceando" en unidades más pequeñas. La energia se desprende al romper enlaces de fosforo presentes en las moléculas.
Gracias y mi enhorabuena, te añado a mis favoritos.
Crisis.

Dillinger is dead dijo...

Pues la verdad es que la biología no es mi fuerte y he utilizado "síntesis" en su acepción vulgar sin considerar el significado científico de la palabra.

Tienes razón en que evidentemente tenemos que descomponer los alimentos (proceso que, en principio, se llama análisis; catálisis será si se produce gracias a sustancias catalizadoras), pero creo que a partir de los nutrientes sintetizamos aminoácidos y otros compuestos que nuestro organismo necesita. En la digestión hay síntesis de alimentos; muchas veces he oído hablar de que el hígado sintetiza el alcohol, etc.

En todo caso, muchas gracias y espero seguir leyéndote. Un saludo.

Anónimo dijo...

Para ser precisos, la energía cinética no puede transformarse en altura sino en energía potencial.

Dillinger is dead dijo...

Para ser más precisos aún, en energía potencial gravitatoria.