La causa de la extinción de los dinosaurios, hace 65 millones de años, ha sido y es uno de los misterios que se le han planteado a la ciencia. Los investigadores han propuesto múltiples hipótesis para explicar el porqué de la desaparición repentina, en todo el mundo, del 75 por ciento de las especies (plantas y animales) que habitaban y dominaban nuestro planeta.
Apuntan a posibles cambios de temperatura y otros cambios climáticos, intensificación de la actividad volcánica, enfermedades, infertilidades, cambios en la vegetación, epidemias, inversión de los polos magnéticos, cambios en la actividad solar, superdepredación y muchas más.
Recientemente se tomaron más en serio aquellas que señalaban como causa un fenómeno ajeno al planeta: la caída de un cometa o meteorito. Y esto es así porque en la década de los 70 un grupo de científicos encontró una delgada capa de arcilla que contenía grandes cantidades de iridio, un metal raro y poco común que coincide con la época de la extinción y que podía encontrarse prácticamente en todo el mundo.
Comoquiera que la proporción de este metal aumentaba en localizaciones cercanas al Mar Caribe, las investigaciones se centraron en la zona. Descubriéndose un gran cráter submarino en el golfo de México de más de 200 km de diámetro que se supone creado por la caída de un meteorito de unos 10 km de diámetro que impactó con una velocidad de unos 25 km/s.
Tamaña colisión causaría su inmediata pulverización y una gran onda de choque que causaría una elevada temperatura, incendios y tsunamis y el envío de una gran cantidad de polvo a la atmósfera que oscurecería el cielo provocando una drástica reducción de la temperatura al impedir el paso de los rayos solares, lo que se conoce como invierno nuclear. Dando al traste con la vida de multitud de especies, tanto vegetales como animales, tanto terrestres como marinas.
Esta hipótesis es la que cuenta con más apoyos en la comunidad científica, aunque ¿quién sabe?
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: La energía que necesariamente se le ha de suministrar al sistema para los ciclos de compresión-expansión es eléctrica.
Nota sabionda: 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.
Entrada elaborada a partir de la información ofrecida en Wikipedia, aquí y aquí, además de en otros sitios.
El término entropía lo introdujo el físico alemán Rudolf J. E. Clausius en 1850 para representar el grado de uniformidad con el que está distribuida la energía, sea de la clase que sea. Cuanto más uniforme es la distribución, mayor es la entropía.
Cualquier diferencia de energía en un sistema tiende a igualarse por sí sola. Pensemos en un objeto caliente (con mayor energía calórica) que entra en contacto con uno más frío, el primero se va enfriando a medida que el segundo se calienta, hasta que ambos alcanzan la misma temperatura; o en dos depósitos de agua comunicados entre sí, uno con el nivel más alto que el otro (mayor energía potencial o gravitatoria), el agua pasará de un depósito al otro hasta que los niveles se igualen. Es decir, la naturaleza se encarga de igualar las diferentes concentraciones de energía con el paso del tiempo, o lo que es lo mismo, que la entropía aumenta con el tiempo.
Algo parecido ocurre con nuestro universo, en el que la energía que mana de las estrellas se va distribuyendo por el vacío interestelar en un proceso conocido por degradación, en el que la energía de todos los puntos del universo tienden a la igualación, a la vez que su entropía aumenta.
El estudio de estos flujos de energía se realizó sobre la energía térmica, por lo que recibió el nombre de termodinámica (movimiento de calor). Tan importante es el concepto de que la entropía aumenta con el tiempo que se le conoce como segundo principio de la termodinámica.
La entropía es también un indicador de desorden. Cuando la energía tiende a igualarse, los átomos están más libres, menos condensados, con lo que el desorden es mayor debido a sus movimientos aleatorios. En cualquier situación es fácil observar el aumento del desorden y como para restaurar el orden en un sistema es necesario realizar un esfuerzo especial, un trabajo fruto de una nueva energía introducida en el sistema.
Nota sabionda: El primer principio de la termodinámica es el que dice que la energía no se crea ni se destruye, sólo se transforma.
Nota sabionda: El aumento de entropía puede ser utilizado para realizar un trabajo. Por ejemplo calentar una habitación con un radiador o mover las ruedas de un molino con un salto de agua. Cuando la entropía de un sistema es máxima es imposible que se pueda realizar ningún trabajo.
El sudor es un líquido salado y transparente —compuesto en un 99% de agua— que segregan las glándulas sudoríparas de todos los mamíferos para regular la temperatura corporal. Cuando ésta aumenta, se provoca la transpiración y al evaporarse el líquido de la superficie de la piel, refresca el cuerpo, en un proceso como el explicado anteriomente. Aunque también cumple otras funciones como proteger e hidratar la piel garantizando su propiedades biomecánicas
Muy bien: sudamos para regular la temperatura corporal. Pero ¿qué nos hace sudar? ¿qué pone en marcha este mecanismo refrigerante?
Podemos distinguir entre un sudor físico y un sudor, digamos, emocional.
En el primer caso una temperatura ambiente elevada, la ingesta de un alimento o bebida caliente, el ejercicio físico o un proceso febril que aumenta la temperatura corporal, son motivos suficientes para desencadenar el mecanismo de la transpiración, poniendo en marcha unas gándulas llamadas ecrinas, cuya sudor tiene una olor prácticamente imperceptible. Se manifiesta por todo el cuerpo, pero con espacial incidencia en las palmas de las manos y las plantas de los pies.
En el segundo caso, nuestro cuerpo segrega adrenalina —hormona que nos prepara para una rápida respuesta— para responder a situaciones de peligro, nervios, vergüenza, tensión o miedo. Aquí se ponen en marcha además de las glándulas ecrinas las apocrinas, cuya secreción contiene lípidos y aminoácidos, que son los responsables del mal olor al ser estas sustancias descompuestas por la flora bacteriana de nuestra piel. Esta sudoración se produce casi de forma inmediata ante el estímulo y se localiza principalmente en la frente, las palmas de las manos, las axilas y las plantas de los pies: se trata del típico sudor frío.
Nota sabionda: La cantida media de sudor es de un litro diario, pero en condiciones extremas podemos llegar a sudar hasta 10 litros. La transpiración causada por emociones puede llegar a ser hasta cinco veces superior a la originada por el ejercicio físico.
Nota sabionda: Es muy importante la hidratación con temperaturas extremas. Evita una pérdida desmesurada de agua del organismo mediante el sudor, pérdida que podría incluso afectar al volumen del torrente sanguíneo. Esto es mucho más importante en el caso de un bebé, pues superficie corporal es muy grande en comparación a su peso.
Como una consecuencia lógica de esta entrada nos encontramos ante la necesidad de limpiar la plata oscurecida al contactar con el azufre contenido en el aire en forma de sulfuro de hidrógeno.
Hay muchos métodos para hacerlo, empezando por el uso de productos específicos para tal tarea y acabando con un abrasivo ligero como el bicarbonato sódico (NaHCO3).
Pasando por una serie de compuestos químicos que eliminan la capa de sulfuro de plata mediante diversas reacciones y que podemos dejar a manos expertas en su manejo.
Pero hay un método fácil y eficaz que se puede realizar con elementos caseros y que consiste en:
- forrar con papel aluminio el interior de un recipiente
- llenarlo con agua caliente
- disolver sal en el agua
- introducir los cubiertos u objetos de plata
La temperatura del agua acelera la reacción y los iones de cloro (Cl) de la sal (ClNa) atacan la superficie del aluminio permitiendo su oxidación. Como resultado, la plata sulfurada se reduce a plata metálica (como queríamos) y el azufre se elimina devolviéndolo al aire en forma de sulfuro de hidrógeno (quizá huela a huevos cocidos) y el papel de aluminio… bueno… a la basura.
Ahora, tras esperar unos minutos, sólo nos queda secar los objetos y darles brillo con un paño suave.
Cómo limpiar la plata de una manera sencilla
Nota sabionda: La reacción que se produce es: 3 Ag2S + 2 Al + 6 H2O –> 6 Ag + 2 Al(OH)3 + 3 H2S
Respuesta a una consulta de Mike Cuevas
Los cubiertos, joyas y demás objetos de plata se oscurecen con el tiempo y se hace necesaria su limpieza para que vuelvan a recuperar el aspecto anterior.
Pero, ¿no es un metal noble? ¿no quiere decir eso que no reacciona con los demás elementos? ¿cómo puede oxidarse?
En efecto el oro (Au), el platino (Pt) y la plata (Ag) son denominados metales nobles por la poca interacción que tienen con las demás sustancias, aunque eso no quiere decir que no reaccionen. En el caso que nos ocupa, la plata no se oxida, no reacciona con el oxígeno (O2) del aire, sino con el azufre, que se encuentra en la atmósfera bajo la forma de sulfuro de hidrógeno (H2S), un gas producto de la combustión del carbón y del petróleo.
Al reaccionar la plata con el azufre se forma sulfuro de plata (Ag2S), que empaña la plata. Primero la superficie se cubre de un punteado pardo amarillento que se va oscureciedo hasta volverse negra con el paso del tiempo y con la acción de la luz, ya que la mayor temperatura facilita la reacción.
Nota sabionda: Los huevos, que contienen una cantidad considerable de azufre como integrante de las proteínas, eliminan el brillo de la plata rápidamente.
Un botijo es una vasija de barro cocido que se usa para refrescar agua. Tiene una base redonda y un vientre abultado que se estrecha en la parte superior donde se encuentra asidero por el que se agarra el botijo. A un lado del asa se encuentra la boca por la que se procede al llenado mientras que en el lado opuesto se halla el pitorro o pitón por el que se desliza el chorro de agua al beber de él.
El funcionamiento del botijo es muy sencillo: se basa en la refrigeración por evaporación.
El botijo está hecho de un material muy poroso. El agua del interior se filtra por los poros de la arcilla y en contacto con el ambiente seco exterior característico del clima mediterráneo se evapora por esos minúsculos agujeritos. Pero para pasar al estado gaseoso el agua necesita energía (calor) y puede tomarla del ambiente, pero también del líquido que queda en el interior, bajando así su temperatura.
Este efecto podemos notarlo en diferentes situaciones: cuando se riegan las calles en verano para refrescar el ambiente, cuando nos ponemos una compresa mojada sobre la frente para disminuir la fiebre o cuando sudamos y al evaporarse el sudor refrigeramos nuestro cuerpo. Como ya sabemos el agua es un ávido consumidor de calor, por eso es agente refrigerante muy efectivo
Nota sabionda: Es una costumbre habitual en Andalucía, dejar unas horas el botijo lleno de agua con un chorrito de anís antes de usarlo por primera vez.
Nota sabionda: En condiciones favorables se puede conseguir una disminución de temperatura de unos 10 a 15ºC.
El método más común —aunque no el único— para apagar un fuego es rociarlo con agua. Pero ¿por qué el agua apaga el fuego?
Para responder a esta pregunta primero debemos saber cómo funciona un fuego. Para que éste exista se necesitan tres elementos (llamados triángulo del fuego):
- combustible
- oxígeno
- calor
Llamamos combustible a cualquier sustancia capaz de arder, pero más concretamente a aquellas que arden con facilidad, a las que tienen un punto de combustión mas bajo (gasolina, alcohol, carbón, acetileno…)
El oxígeno es un elemento esencial para que se lleve a cabo la combustión, es indispensable para que ocurran las reacciones químicas inherentes al fuego.
Para que el fuego se inicie, ha de haber suficiente calor como para que el combustible reaccione con el oxígeno. Una vez que el fuego comienza, el calor resultante de la propia combustión permite que más combustible se una con el oxígeno. El fuego produce más fuego, se realimenta en un proceso que solo finaliza si se acaba el combustible o el oxígeno.
El agua es un buen agente extintor porque es incombustible, no puede arder. Cuando se la acerca al fuego absorbe rápidamente el calor que éste desprende, la energía cinética de sus moléculas aumenta y se mueven cada vez más rápido distanciándose unas de otras, de tal manera que se transforma en un gas llamado vapor de agua: ha pasado del estado líquido al estado gaseoso.
En este proceso absorbe gran cantidad de calor y, en consecuencia, disminuye la temperatura del fuego, lo enfría; evitando así la reacción entre el combustible y el oxígeno.
Los bomberos utilizan en algunos casos unos pitones especiales en sus mangueras que lanzan el agua en forma de neblina, en unas gotitas muy pequeñas, lo que facilita que el agua se convierta en vapor y el proceso de extinción se acelere.
Una vez apagado el fuego en una zona, el agua lo moja y evita que éste vuelva a prender, al protegerlo con una ligera capa incombustible que la aisla del oxígeno.
Si el fuego se da en recintos cerrados el agua tiene una ventaja adicional. El vapor ocupa mucho más espacio que el líquido (en este caso aumenta el volumen unas 1700 veces) y puede desplazar el oxígeno del lugar, y sin él no hay fuego.
Resumiendo, el agua es excelente para apagar el fuego porque:
- es incombustible
- humedece el combustible aislándolo del oxígeno
- enfría el combustible llevando la temperatura más abajo del punto de combustión
Nota sabionda: Una forma de extinguir un incendio muy focalizado (como por ejemplo un pozo de petróleo) es causar una explosión. La onda expansiva desplaza súbitamente el aire de ese punto. Y sin oxígeno el fuego se extingue. Es un proceso similar a lo que ocurre a escala reducida al apagar una vela de un soplido.
Se pone en la axila, se calienta y marca la temperatura. Fácil.
Pero ¿y si profundizamos un poco más?
Todos los átomos y moléculas de cualquier pedazo de materia están en movimiento, oscilando en todas las direcciones posibles y neutralizándose en el proceso. Así, ese cuerpo no se moverá en virtud de ese movimiento interno, pero toda esa energía llamada cinética —por el griego kinema que significa ‘movimiento’— se manifestará en forma de calor.
Cuando se añade energía térmica a un determinado cuerpo, sus partículas se moverán a una velocidad promedio más rápida, es decir, aumentará su energía cinética. Si por el contrario, sustraemos calor, la velocidad promedio disminuirá y su energía cinética será menor.
Cuando ponemos el termómetro en contacto con nuestra piel, nuestros átomos colisionan con él, lo que hace que los átomos del vidrio choquen contra los átomos del mercurio alojado en su interior. Éstos se moverán ahora más rápido que antes y por ello necesitarán de más espacio, lo que provoca la expansión del mercurio dentro del tubo, en un proceso llamado dilatación.
Cuanta más energía térmica reciba, tanto más lejos llegará en su dilatación.
Aunque ahora surge una duda que a buen seguro habrá intrigado a los curiosos: cuando nos quitamos el termómetro y éste recupera la temperatura inicial ¿cómo es que queda fijada la última temperatura tomada?
Si se observa con atención se puede distinguir un diminuto estrechamiento en el tubo capilar por el que se mueve el mercurio. Cuando se está expandiendo, la presión que ejerce es suficiente para superar el estrechamiento y ascender por el tubo, pero al contraerse lo hará en el receptáculo, porque el tirón hacia abajo no es lo suficientemente fuerte y la columna de mercurio acabará por romerse en el estrechamiento. Esto es así porque las fuerzas de atracción que actúan entre los átomos del mercurio son demasiado débiles para resistir la contracción.
Si estas fuerzas de cohesión fuesen más fuertes, el mercurio sería sólido y no líquido, y no se dilataría con tanta rapidez. Razonamiento que nos sirve para explicar la elección del mercurio frente a otros materiales.
Si queremos volver a utilizarlo no queda más opción que agitarlo para que la fuerza centrífuga nos ayude a devolverlo a su posición inicial.
Nota sabionda: El termómetro fue inventado por Gabriel Fahrenheit.
