Un hielo muy calentito

Cogemos dos cubitos de hielo. Uno lo ponemos en un pañuelo (el típico palestino perrofláutico) y el otro sobre una superficie metálica (por ejemplo, una sartén, pero sin ponerla al fuego). Tapamos bien el cubito con el pañuelo y esperamos unos minutos. ¿Cuál se derrite antes?

1. Dos cubitos de hielo. Uno en un pañuelo, otro en una superficie metálica.

2. Se tapa por completo el cubito del pañuelo y se deja a la intemperie el de la placa metálica.

3. Cinco minutos después. Cuando se ha derretido el de la placa metálica se abre el pañuelo: el cubito del pañuelo sigue intacto. ¡Tachán!

Puede parecer extraordinario que el cubito del pañuelo haya permanecido intacto, pues usamos pañuelos para estar calentitos en invierno, ¿por qué no pasa lo mismo con el cubito de? La clave está en la diferencia que existe entre calor y temperatura.

La confusión entre ambos términos se debe, sin lugar a dudas, al empleo común de ellos en la vida cotidiana. Si los físicos hubiéramos elegido otros vocablos, mis alumnos no se harían un pequeño lío cuando empiezo a hablarles de termodinámica. La temperatura puede definirse como la manifestación externa del movimiento de las partículas que componen un sistema u objeto. El calor, sin embargo, es una energía en tránsito que se manifiesta cuando dos sistemas a distinta temperatura se ponen en contacto. El calor será pues la energía que pierde el sistema a mayor temperatura y que gana el sistema que está a menos temperatura hasta que se alcance el equilibrio térmico, suponiendo que los sistemas están aislados y que no hay pérdidas. Dicho esto, veamos qué ha pasado con los cubitos de hielo.

Cubito de la placa metálica. El cubito de hielo que está sobre la placa metálica intercambia calor con dicha placa y, en menor medida, con el aire. Lo que realmente hace que el calor se propague con rapidez es la conductividad térmica, una propiedad que nos dice si un material es buen o mal conductor del calor (algo parecido a la conductividad eléctrica, de hecho, un buen conductor de la electricidad suele ser un buen conductor del calor). Por eso si quieres descongelar algo, siempre será mejor sobre una plancha metálica. Por eso además te da sensación de frío un picaporte metálico en invierno, porque tienes la mano a más temperatura y le cedes calor. Por eso en un incendio no se deben tocar los picaportes, porque son capaces de ceder calor con rapidez. Y un sinfín de por eso.

Cubito en el interior del pañuelo. Nos puede parecer, como decíamos arriba, que este cubito está calentito, porque usamos los pañuelos para este fin. Sin embargo, aquí hay un error conceptual. Los pañuelos no calientan, lo que hace un pañuelo es que aísla. ¿Qué significa esto? Pues que impide el intercambio de calor con el exterior, es decir, el pañuelo impide que baje tu temperatura. En el caso del cubito de hielo, al impedir el intercambio calórico lo que hace es no permitir que la temperatura del hielo aumente.

Los astronautas llevan unos trajes especiales para que la temperatura de su cuerpo no aumente demasiado al no poder perder calor con el exterior. Explicado en Sudores y trajes espaciales (clic en la imagen).

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10 pensamientos en “Un hielo muy calentito

  1. ¿Y ademas podria verse beneficiado el cubito del pañuelo porque no esta tan en contacto con el agua proveniente del hielo fundido que facilita el cambio de fase?

    salu2

    • Claro, al derretirse el hielo de la sartén, el agua líquida entra en contacto con el metal y ha mayor transferencia calórica, es decir, el proceso se acelera debido a la mayor superficie. El tiempo y el volumen de sólido convertido a líquido no es proporcional, es decir, la velocidad cambia debido a esa superficie de contacto.

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