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¿Qué es el calor?

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calor

Calor. Usamos este término con tanta frecuencia que damos por sentado que sabemos exactamente a qué fenómeno hace referencia. Decimos que hace calor o que algo está caliente cuando la temperatura es elevada pero, ¿cuál es el proceso detrás de ese aumento de temperatura que nuestros sentidos perciben? Para empezar, valga señalar que el calor no es temperatura. Citemos a CoolCosmos:

El Universo está hecho de materia y energía. La materia está compuesta de átomos y moléculas (grupos de átomos) y la energía hace que los átomos y las moléculas estén siempre en movimiento - ya sea chocando unas con otras o vibrando de un lado a otro. El movimiento de los átomos y moléculas crea una forma de energía llamada calor o energía térmica que está presente en toda la materia.

El calor es energía que viaja en ondas y puede cambiar la materia con la que entra en contacto. Las energías luminosa, eléctrica, mecánica, química, nuclear y la propia energía térmica, pueden provocar que una sustancia se caliente al aumentar la velocidad de sus moléculas. La temperatura no es energía sino un número proporcional a un tipo de energía.

El calor puede ser transferido de un lugar a otro por tres métodos: la conducción en sólidos, convección de fluidos (líquidos o gases), y la radiación a través de algo que le permita pasar la radiación.

Vía | www.qrg.northwestern.edu
Vía | coolcosmos.ipac.caltech.edu
Fotografía | Hinode JAXA/NASA

Cómo se produce la transferencia de calor: convección de fluidos

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agua hirviendo El calor puede ser transferido de un lugar a otro a través de la convección de fluidos. Convección es la transferencia de calor de un lugar a otro por el movimiento de fluidos. Como es explicado en Bitesize, la convección se produce cuando partículas con una gran cantidad de energía calórica en un líquido o gas se mueven y ocupan el lugar de las partículas con una energía menos calórica.

De acuerdo con nuestra fuente favorita, Cool Cosmos, en líquidos y gases, la convección es usualmente la forma más eficiente de transferir calor. Vemos la convección cuando hervimos agua en una cacerola. Las burbujas de agua que se elevan son las partes más calientes del agua elevándose hacia la zona más fría, en la parte superior de la cacerola.

En la transferencia de calor en la Tierra -explica la Universidad de Georgia, en Estados Unidos- es difícil cuantificar los efectos de la convección, ya que ésta depende de pequeñas faltas de uniformidad en un medio de otra manera bastante homogéneo. Fuera de nuestro planeta, se cree que la convección desempeña un papel importante en el transporte de energía desde el centro del Sol a su superficie.

Fotografía | Markus Schweiss

Cómo se produce la transferencia de calor: conducción

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Calor del sol

Transferencia de calor, ¿cómo viaja la energía entre diferentes cuerpos? Está la explicación super científica del Centro de Procesamiento y Análisis Infrarrojo de la NASA y el California Institute of Technology, y la está la explicación super cool –entiéndase, super guay- del portal Cool Cosmos, creado también por la NASA y CalTech, pero dirigida al público en general.

Al grano. El calor puede ser transferido de un lugar a otro por tres métodos: la conducción en sólidos, convección de fluidos (líquidos o gases), y la radiación a través de algo que le permita pasar la radiación. El calor siempre se transferirá del cuerpo o zona con mayor temperatura hacia el cuerpo o zona de menor temperatura, hasta que alcanzan el equilibrio térmico. Esto último encaja con la definición de conducción, en la que nos centraremos en este post.

La conducción se produce cuando dos objetos a diferentes temperaturas están en contacto y el calor se transfiere del más caliente al más frío hasta que ambos están a la misma temperatura. Citando a CoolCosmos:

La conducción es el movimiento de calor a través de una sustancia por la colisión de las moléculas. En el lugar donde se tocan los dos objetos, las moléculas del objeto más caliente, que se mueven más rápido, chocan con las moléculas del objeto más frío, que se mueven más despacio. A medida que colisionan, las moléculas rápidas dan algo de su energía a las moléculas más lentas.

Vía | coolcosmos.ipac.caltech.edu
Fotografía | Hinode JAXA/NASA

Techos de turba, el mejor aislamiento térmico

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Techo de turba en Islandia

Para un aislamiento térmico bueno, bonito y ecológico, consultad a la naturaleza. Las casas cubiertas de turba no sólo tienen techos verdes: son verdes todas ellas, como hongos esponjosos con ventanas y puertas como única evidencia exterior de que se trata de un edificio. Turba, material orgánico rico en carbono con un origen humilde: es el resultado de la putrefacción y carbonificación parcial de la vegetación que está en el agua ácida de pantanos, marismas y humedales.

Para que resulte en un buen aislamiento -según la familia que posee la casa ecológica The Yellow House, en Oxford, Inglaterra- los techos de turba deben ser muy gruesos y estar reforzados con acero u hormigón armado, ambos materiales con un gran impacto medioambiental. Sin embargo, siguen siendo utilizados en muchas construcciones ecológicas e incluso existen compañías que comercializan turba artificial.

Las casas de turba de Islandia son tan famosas que incluso tienen su propia entrada en Wikipedia. Son el producto de una antigua e inteligente adaptación a un clima frío y a un viento implacable. Los habitantes de la isla eventualmente descubrieron que la abundante turba -a diferencia de la madera de abedul, que también abundaba- aislaba eficazmente las casas del frío y el viento. Incluso las casas actuales, reforzadas con cemento y concreto, están cubiertas de turba.

Vía | inhabitat.com
Fotografía | Lydur Skulason