Empecemos por las cuestiones pendientes de la semana pasada:
Como 1 kWh equivale a 860 kilocalorías, nos permitiría aumentar en 1 ºC la temperatura de 860 litros de agua (recordemos que la caloría se define como el calor necesario para aumentar en un grado la temperatura de un gramo de agua), o en 80º la temperatura de unos 10 litros de agua a temperatura ambiente (unos 20 ºC) para que llegue a 100 ºC y empiece a hervir.
Con respecto a las frases disparatadas y el diálogo de besugos, he aquí lo que comenta Manuel Blasco:
“Las dos cuestiones pueden tener sentido, pues tanto el motor del ventilador como el frigorífico (por su rejilla trasera) desprenden calor. En cuanto al diálogo de besugos, las lecturas de un termómetro Fahrenheit y uno Celsius coinciden a -40º, luego no tiene sentido en el caso de la barca de remos (el agua estaría más que congelada) ni en el caso de la caza de leones (que no viven en climas tan fríos). Sí podría tenerlo si se dedicaran a cazar osos (¡con tal de que fueran osos blancos!). Por lo que se refiere al papel, creo recordar que arde a 232,7 ºC, es decir, 451 ºF, o al menos eso decía el señor Truffaut”. (Para que no se enfaden los fans de la ciencia ficción, conviene señalar que antes que Truffaut lo dijo Ray Bradbury, autor del libro en el que se basa la película).
Recordemos, con respecto a los datos anteriores, que la relación entre grados Celsius y Fahrenheit viene dada por la fórmula C/100 = (F-32)/180, ya que 100 grados Celsius equivalen a 180 grados Fahrenheit, y en esta última escala el punto de congelación del agua se establece en 32 ºF. Simplificando la ecuación anterior:
C/5 = (F-32)/9
Como es fácil ver, para C = -40, F = -40.
En cuanto al ventilador, no solo se calienta su motor, sino que al girar las aspas y mover el aire no lo enfrían, sino que lo calientan, igual que las aspas del experimento de Joule calentaban el agua (ver entrega anterior, “La conversión de la energía”). ¿Cómo es posible que nos refresque un aparato cuyo funcionamiento calienta el aire circundante? Por dos razones:
En primer lugar, el aire es mal conductor del calor (por eso los termos mantienen la temperatura de su contenido), y el ventilador renueva rápidamente el aire en contacto con el cuerpo, con lo que facilita la emisión de calor corporal. Por otra parte, la presión del aire en la corriente creada por el ventilador es menor que la del aire en reposo (por el efecto Venturi), lo cual, junto con el arrastre, favorece la evaporación del sudor, con el consiguiente efecto refrigerante. Por eso si la temperatura ambiente supera los 37 ºC, los ventiladores sirven de bien poco.
Un náufrago en apuros
Y hablando de combustiones y de paradojas térmicas, he aquí un acertijo clásico, aunque no muy conocido:
Un náufrago está en una pequeña isla rodeada por un mar infestado de tiburones. De pronto cae un rayo y provoca un incendio en un extremo de la isla. La vegetación es tan densa que el frente de las llamas, empujado por un viento continuo, avanza implacable de lado a lado sin dejar ningún espacio en el que refugiarse, y lanzarse al agua supone ser devorado por los escualos. ¿Puede hacer algo el desventurado náufrago para escapar de una muerte atroz?
Carlo Frabetti es escritor y matemático, miembro de la Academia de Ciencias de Nueva York. Ha publicado más de 50 obras de divulgación científica para adultos, niños y jóvenes, entre ellos ‘Maldita física’, ‘Malditas matemáticas’ o ‘El gran juego’. Fue guionista de ‘La bola de cristal’.
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