Dilatación, calor, etc.

1996/11/01 Bandres Unanue, Luis Iturria: Elhuyar aldizkaria

• Fisika

Reloxos gratuítos?

Veremos a forma de realizar un reloxo automático que por dilatación térmica non necesita corda. Na imaxe inferior pódese ver o mecanismo dun reloxo deste tipo. Aínda que todos os elementos son necesarios, os máis importantes son os Z ₁ e Z _2. Estas varas están fabricadas cunha aliaxe especial de moi alto coeficiente de dilatación. Pero, como funciona?

Un dos extremos do paletón Z ₁ atópase nun dos dentes da roda X, de forma que si alárgase o paletón empuxando o coitelo á coitela, fágase virar a roda. O paletón Z ₂ está situado nun dos dentes da roda E de forma que cando fai frío a roda vira na mesma dirección que a anterior. Ditas rodas están situadas no _Eixo W 1, que move a roda de sebe. As pezas levan o mercurio contido no envase inferior ao envase superior.

Desde este barco, o mercurio diríxese cara ao tren da roda esquerda e enchendo estes lánzase a segunda roda. Isto transmitirá o movemento ao _{eixo K 2} superior a través da cadea K. A continuación, o eixo K ₂ trazará o peirao do mecanismo do reloxo.

Que lle pasa ao mercurio que foi á travesía esquerda? Este volverá desde o recipiente con pendente _{R 1} ao momento de partida, redondeando o ciclo. O mecanismo funcionará constantemente mentres se dilatan os paus Z ₁ e Z _2. En consecuencia, podemos dicir que paira manter en funcionamento o reloxo basta con cambiar a temperatura da zona. Como isto ocorre na Natureza, non necesita da axuda do ser humano. Por tanto, a variación da temperatura ambiental fai que o peirao do reloxo se vaia estirando aos poucos, pero sen interrupcións.

Pero, podemos dicir que o movemento é un motor continuo? Por suposto! Este reloxo ten a súa fonte de enerxía, é dicir, a enerxía calorífica que lle rodea. O traballo que xera a dilatación, pola súa banda, é acumulativo no peirao do reloxo paira a súa utilización no movemento continuo das agullas. En consecuencia, en termos enerxéticos si podemos dicir que é un reloxo gratuíto, xa que non necesita ‘nada’ paira producir enerxía. Pero non hai que esquecer que a fonte de enerxía é o propio Sol que quenta a Terra e o aire.

Hai outro reloxo automático similar. Nesta segunda, trátase do elemento máis importante do mecanismo. Isto, ao dilatarse debido ao cambio de temperatura, eleva un peso de gran carga e o mecanismo do reloxo ponse en marcha ao caer a carga. A glicerina se solidifica a -30ºC e se evapora a 290ºC. En consecuencia, pódese dicir que este mecanismo se pode utilizar nos reloxos das prazas ou no exterior, xa que o cambio de temperatura de dous graos é suficiente paira mover o reloxo. Ademais, tiveron un reloxo deste tipo a proba durante un ano e o resultado obtido foi totalmente satisfactorio, non sufriu ningunha avaría durante ese período.

Así, por que non se fabrican motores máis grandes que utilizan esta fonte de enerxía? Parece que este tipo de motores poden ser moi baratos, pero os cálculos de azar non din o mesmo.

Un reloxo convencional necesita una enerxía aproximada de 1/7 quilogramos paira vinte e catro horas. Por tanto, paira un segundo necesita 1/600.000 quilogramos. Sabendo que a potencia dun cabalo é de 75 kgm/s, o mecanismo dun reloxo deste tipo necesitaría 1/45.000.000 de cabalos de potencia. É dicir, aínda que tanto as cuñas do primeiro reloxo como a glicerina necesaria no segundo non valesen máis dun céntimo nun motor deste tipo, 450.000 pesetas. deberían incluírse por cada potencia equina (un céntimo x 45.000.000 = 450.000). E isto é demasiado paira dicir que é ‘gratis’.

Quentan os quentadores?

Que pregunta! alguén podería pensar. E con toda razón, porque o propio nome responde á pregunta, o ‘abrigo’. Pero, é así? Fagamos un intento. Colle o termómetro, comproba os graos que marca e sumar nun abrigo. Despois de varias horas, saír e comprobar canto marca. Está na primeira? Si! Por tanto, non se quentou nada.

Por tanto, debemos dicir que a calor non quenta. E si alguén nos di que a calor arrefría, que lle responderemos? Fagamos outro intento. Colle dúas cuncas e chea de xeo. Rodea una delas con calefacción e deixa a outra fose. Esperar a que se derrite o xeo que se atopa na cunca exterior. A continuación, sacar o que está envolvido en calefacción. Que traes? Que o xeo está por desxeo! Por tanto, a calor non quenta o xeo e aínda que non pode dicirse o contrario, si atrasou a licuefacción. Entón, podemos dicir que os abrigos son mordeduras?

Non, nin una nin outra. A calor non quenta en por si, polo menos si con esa palabra comprendemos ‘dar calor’. Lámpadas si, lumes tamén, corpos, … Todas elas son fontes de calor pero non abrigos. A calor non dá calor, a súa función é non expulsar a calor corporal, e non outra. Por iso, todos os animais de sangue quente, cuxos corpos son fonte de calor, teñen máis calor que sen calefacción. Pola contra, o termómetro non produce calor en por si e por iso non cambia cando se recolle nun abrigo. E co xeo ocorre o mesmo, o xeo mantén a súa baixa temperatura cando se concentra co quecemento, é dicir, posto que a dificultade paira o intercambio de calor fai que a calor exterior non atope facilmente o camiño paira chegar ao xeo.

Da mesma maneira e a modo de calefacción, a neve "quenta" a terra. A neve é un condutor moi malo que dificulta enormemente a calor da terra que se atopa debaixo dela. En zonas moi frías, a temperatura do chan baixo a neve adoita ser igual ou superior a dez graos por encima da temperatura exterior.

Así que, a partir de agora, ao lector, cando pregúntenche si a túa calor quéntache ben ou non, tes que contestar que a calor non me quenta, ademais de quentarme eu mesmo, tamén quenta o abrigo e non ao revés. Paira terminar, o lector, xa que o abrigo é una palabra nova en eúscaro, podemos utilizar a palabra ‘muesca’ paira expresar esa indumentaria.