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CPI (Curioso pero inútil)

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Archivo de agosto de 2006

29 de agosto de 2006

 Foro CPI: Evaporación

Hoy, una pregunta que nos ha llegado varias veces y por varias vías.

Dani nos pregunta:

Hola, amigos de CPI.

Desde hace bastante tiempo existe una duda que, por más que lo he intentado, no he sido capaz de resolver ni buscando por la red ni en los libros de ciencia. Estoy seguro de que la respuesta ha de ser de lo más sencillo, pero aún así se me sigue resistiendo:

Se supone que el agua pasa de estado líquido al estado gaseoso aproximadamente a unos 100 grados centígrados. A menor temperatura, el agua permanecerá en estado líquido (o sólido, si la disminuímos demasiado), y pasando de ésta, se volverá gaseosa.

Bien, mi pregunta es la siguiente: si dejamos un recipiente con agua a temperatura ambiente, ésta acaba por evaporarse con el tiempo. ¿Cómo se produce ésta evaporación? ¿Llega el agua realmente a 100 grados centígrados de alguna manera o la evaporación del agua se produce por algún otro mecanismo?

Muchas gracias por vuestra atención.

Esta pregunta también apareció en el foro, donde Adama la formulaba en términios casi idénticos:

Si el punto de evaporación del agua es 100ºC porqué se evapora el agua en el mar. Lo he pensado varias veces y no acabo de entenderlo.

chel, también en el foro, haciá una introducción Luthieresca a la misma pregunta:

La bella y graciosa moza marchose a lavar la ropa,
la mojó, la mojó, la mojó en el arroyuelo,
y cantando la lavó.
La frotó sobre una piedra, la colgó de un abedul.

Tras esta introducción Lutheriana, tenemos la ropa mojada, empapada, colgando de un abedul, pero la pregunta es: ¿cómo se seca la ropa?

si es un día ventoso, entiendo que el insistente vendaval acabe arrastrando todas las partículas de agua, pero si es un día soleado, lo suyo es que el agua se evapore, peeeeeero, y he aquí el quid de la cuestión, el punto en el que el agua decide dejar de ser líquido para pasar a ser un gas es aproximadamente 100ºC, así a ojo de inexperto y simplemente haciendo el básico experimento de tocar la ropa una vez colgada, esta no esta a 100ºC ni de coña, si no la pobre moza se escaldaría, así que…. ¿cómo naranjas se seca la ropa?

Y la solución que dimos en equipo:

Es una pequeña confusión de términos. Una cosa es evaporarse y otra es hervir.

El agua siempre se está evaporando. Por eso se seca el pelo sin secador, se seca el suelo tras fregar… Siempre que haya un líquido en contacto con aire, las moléculas de la superficie del líquido irán, aleatoriamente, desprendiéndose de la superficie. O sea, que el mar se evapora porque todo líquido se evapora. ¿Cómo ocurre esto? Un líquido está formado por muchas moléculas (del orden de cuatrillones: 1024 o 1.000.000.000.000.000.000.000.000 en un vaso de agua), débilmente unidas entre ellas. Si estuvieran fuertemente unidas tendríamos un sólido y si no estuvieran unidas tendríamos un gas. Sucede que estas moléculas vibran, giran y se están golpeando unas a otras todo el rato, en una inmensa pista de coches de choque en miniatura y tridimensional. De vez en cuando, una molécula de la superficie del líquido recibe unos cuantos choques seguidos en la misma dirección, lo que hace que aumente su energía y pueda romper los enlaces que la atan a las demás, saliendo del líquido yéndose. Esa molécula se acaba de evaporar. Cuantos más choques haya, más fácil es que las moléculas se evaporen. Pero no es necesario que el líquido se encuentre a su temperatura de ebullición.

En cuanto al hervor, que ese sí que ocurre a 100 ºC a nivel del mar para el agua (en Madrid, por ejemplo, creo que son 98,6 ºC), un líquido hierve cuando su presión de vapor se iguala con la presión del aire. La presión de vapor de un líquido podemos definirla así:

Mete en un frasco algo de agua a 25 ºC por ejemplo, ciérralo y extrae todo el aire, de modo que sólo quede el agua y vacío. El agua empieza a evaporarse por lo que hemos visto antes. Llega un momento en que el frasco está tan saturado de vapor de agua que ya no se evapora más. Es decir, que hay tantas moléculas saliendo del agua por los choques como las que etán entrando desde la parte del vaso que no tiene líquido. Mide la presión de ese vapor de agua y ya tienes la “presión de vapor del agua” a 25 ºC. Si el agua estuviera más caliente, se evaporará más y la presión de vapor será mayor. Con nuestra atmósfera, resulta que la presión de vapor del agua se iguala a la del aire a 100 ºC (más o menos, dependiendo de la altura y la presión atmosférica). Y por eso el agua empieza a hervir a 100 ºC.

Si la presión del aire fuera mucho menor, al agua empezaría a hervir mucho antes. Extrapolando, Si pones un vaso de agua en un vacío perfecto, empezará a hervir directamente, a cualquier temperatura en la que esté líquida.

E-milius añadía información:

En una entrada de Malaciencia Alf hablaba de esto y de la habitual “pìfia” de las pelis en las que los líquidos cuando salen al espacio se congelan en lugar de evaporarse.

Y KillerRex completaba el entorno espacial:

Bueno, también depende del líquido… en general el líquido se evapora de golpe pero también se enfría muy rápidamente (no por radiación, sino por expandirse y por el calor que se lleva la parte que se va evaporando) con lo que se pueden formar cristales muy bonitos…

Al final el resultado suele ser una fina nube de microcristales del material ya que cada gota del líquido va perdiendo masa al ir evaporando la superficie hasta que la parte que queda se enfría lo bastante para solidificar. A partir de aquí depende del material y su presión de vapor.

Esto, claro, suponiendo que no esté al sol, donde la radiación solar calentaría estos cristales hasta evaporarlos y tener todo el líquido en forma de gas -si se le puede llamar así, porque el camino libre medio sería enorme-.

Por cierto… ¿adivináis donde prefieren condensar todos los átomos del líquido? Si, en efecto, sobre las lentes de los instrumentos más sensibles y caros.

Categorías: Consultorio CPI, Física, Foro CPI | Hay 46 comentarios »

28 de agosto de 2006

 Consultorio CPI: Energía gratis

RKMN nos pregunta:

Hola,
Me ha llegado hoy desde barrapunto por el lector de noticias…

Resumiendo: una empresa irlandesa se ha cargado el primer principio basico de la termodinamica: “no es posible conseguir más energía de un sistema de la que aplicas en él”

Con una pequeña cantidad de energia mecanica, consiguieron mucha!

Lo dejo a tu consideracion… usando un simil de rugby : “patada a seguir”. Sin duda si se confirma esta noticia las aplicaciones del de este descubrimiento nos beneficiaran a todos….

Saludos

Estimado RKMN:

En efecto, la noticia es impactante. La empresa irlandesa Steorn dice haber conseguido una fuente que obtiene energía “de la nada”. Así, tal cual. Traduzco de su página:

La tecnología de Steorn parece violar el Principio de conservación de la energía, considerado por muchos el principio más fundamental en nuestra comprensión del Universo. Un enunciado de este principio es que “La energía ni se crea ni se destruye. Tan sólo se trasforma”.

Steorn hace tres afirmaciones acerca de su tecnología.

1.- La tecnología tiene un rendimiento superior al 100%.
2.- La creación de energía no está basada en la degradación de los componentes del sistema. [Nota CPI: o sea, que no es como una pila, que produce energía pero que se va degradando hasta no poder porducir más].
3.- No hay ninguna fuente ambiental identificable que pueda ser origen de la energía (como podría ser el enfriamiento del aire circundante).

O sea, que con un par, se lanzan al vacío y dicen que han violado el primer principio de la termodinámica. Y que piensan seguir haciéndolo.

Como la empresa suprascrita no da ningún detalle sobre su supertecnoogía, mi opinión es más filosófica que técnica. El primer principio de la termodinámica ha sido comprobado literalmente cientos de miles de veces. Esto no quiere decir que sea “cierto”. La gravedad de Newton había sido comprobada cientos de miles de veces hasta que llegó Einstein y afirmó que la graitación de Newton era sólo una buena aproximación a algo aún más grande: la Relatividad General. Y sabemos que la Relatividad general y la Mecánica cuántica, los dos pilares de la física, no pueden ser verdad a la vez. Sospechamos que ambas teorías son casos particulares (la relatividad a gran escala, la Mecánica cuántica a pequeña escala) de una teoría mayor, pero nadie ha sido capaz de dar con ella. Todavía.

Volviendo a esta empresa. El hecho de que haya un principio tan básico que afirman haberse saltado no significa necesariamente que estén mintiendo. Es posible que hayan descubierto algo realmente novedoso. Afirman en su página que gracias a su tecnología podremos tener “coches que nunca repostan y móviles que nunca habrá que cargar”. Ojalá. Pero…

Afirmaciones extraordinarias requieren pruebas extraordinarias. Un primer signo de alarma es que han hecho público su descubrimiento mediante un anuncio en “The Economist”. ¿Por qué no han publicado en una revista científica? Tal vez porque quieran proteger la patente de la tecnología y que nadie se la copie. Pero entonces, y ésta es mi principal pega:

¿Por qué no sacan un móvil que no necesite batería y que siempre funcione? Si ellos ya dicen que su tecnología funciona, ¿por qué no la empiezan a comercializar? ¿Por qué lanzan un concurso mundial retando a científicos a que descubran su fallo? Pues porque quieren publicidad. Pero la mayor publicidad sería sacar un aparato que funcionase eternamente sin conexión a la red y sin pilas. Eso sí que sería publicidad, estimados lectores, y no un anuncio en The Economist.

Así que mi opinión es que sin ninguna prueba que les avale, estos señores se están tirando a la piscina. No puede convencerse a ningún científico (y a nadie medianamente escéptico) sin pruebas. Y esta empresa no ha dado ninguna.

Rebuscando por la red, aparece una patente de esta empresa que parece referirse a esta tecnología, redactada en el clásico idioma críptico de las patentes y puublicada en noviembre de 2005. Habla de campos magnéticos oscilantes, igual que la fuente infinita de energía que anuncian en la página web de la empresa, pero en ningún momento la patente dice que sea una fuente de energía gratis (quizás para cubrirse las espaldas por si les tocaba un examinador de patentes con primero de carrera terminado).

Entrando un poco más a fondo en la patente, suponiendo que sea ésta, descubrimos que se basa en dos imanes en una barra con un escudo magnético. Desplazando la barra es posible colocar uno u otro imán tras el escudo, apantallando sus efectos. Un imán sirve para mover la barra al hacer pasar una corriente cerca, y el otro imán es para hacer aparecer o desaparecer un campo magnético. Dice la patente que es un actuador magnético que requiere “muy poca energía” para funcionar:

low-energy-actuator.jpg

Si se tratase de esto, estarían olvidándose de las corrientes de inducción que un imán en movimiento induce en un metal, del rozamiento inevitable de la barra que contiene a los imanes con su soporte y de la degradación que sufre un imán permanente, que con el tiempo pierde su imanación. Si esta es la patente, es falso que sea una fuente de energía infinita. Así de claro. Si la patente fuera otra, no la he encontrado, pues es ésta la única que aparece en las bases de datos europea y norteamericana a nombre de esta empresa.

Así que mi opinión es que sin pruebas no hay quien se lo crea. Si lo hubieran conseguido, significaría tener que reescribir la física desde cero, lo cual no es malo, al contrario, sería una época interesantísima para los físicos. Pero me remito al manifiesto escéptico. Afirmaciones extraordinarias requieren pruebas extraordinarias. Sin pruebas, no me lo creo. Y las pruebas tendrán que ser muy buenas, cuando las haya. Por ejemplo, que saquen algo que funcione eternamente sin pilas. Si lo sacan, me lo creo. Pero intuyo, y esto es sólo una opinión, que no lo harán.

Termino con una frase de Sir Arthur Eddington, retocada:

Si alguien señala que tu teoría favorita del Universo entra en conflicto con las ecuaciones de Maxwell, tanto peor para las ecuaciones de Maxwell. Si entra en contradicción con las observaciones, bueno, todos sabemos que hay experimentadores chapuceros por ahí. Pero si se demuestra que tu teoría entra en conflicto con las leyes de la termodinámica, no puedo darte esperanza; no le queda nada más que hundirse en la más profunda de las humillaciones.

Categorías: Consultorio CPI, Física, Patadas a la ciencia, Pseudociencia | Hay 137 comentarios »

27 de agosto de 2006

 [Libro] Mossad (2006-27-R)

thomas-mossad-s.jpgTítulo: Mossad. La historia secreta.
Autor: Gordon Thomas
Tema: Historia. Política.
Editorial: Ediciones B
Páginas: 521
ISBN: 84-666-2124-5
Idioma: Castellano
Traductor: Gerardo Gambolini

Me compré el libro de rebote hace cuatro días y no he podido parar hasta devorarlo. Está escrito por un periodista británico que se ha dedicado muchos años a escribir sobre Oriente Próximo (Oriente Medio, para los americanos). Este libro es el resultado de una larga serie de entrevistas con altos cargos de varios servicios de inteligencia, en activo y retirados. El hilo conductor son las principales acciones (éxitos y fracasos) de uno de los servicios de inteligencia más temidos y respetados del mundo: El Mossad israelí. Aunque es el Mossad el protagonista de la historia, aparecen todos lo servicios secretos, incluido nuestro querido CNI, comparsa en una operación en Gibraltar en la que el MI5 británico se cepilló (ejecutó, asesinó, neutralizó, hay versiones) a tres terroristas del IRA que iban a embarcar desde Málaga un coche bomba hacia Palestina.

Leyéndolo, uno entra en otro mundo. Un mundo que no aparece en los telediarios. La política tiene muchos niveles de actuación, y este podría clasificarse como “las tripas” de la política. Asesinatos de estado, sabotajes, infiltraciones, sobornos, intercambios… Todo vale. Por las páginas del libro (521, que se me hicieron cortísimas) desfilan cientos de personas desconocidas que hicieron grandes cosas por sus países (grandes según se mire. Para unos son muestras de valor con un objetivo superior y para otros serán crímenes y delitos auspiciados por un Estado).

Lo que es innegable es que el libro tiene interés. Está bien escrito, es ágil, cuenta muchas cosas sin entrar apenas a reflexionar sobre ellas, limitándose a exponerlas, y abre los ojos al lector acerca de cómo funcionan realmente las relaciones entre países. Aun suponiendo que la mitad de lo que cuenta sea cierto y la otra mitad esté “retocada”, queda un impresionante relato del funcionamiento de los bajos fondos de las relaciones internacionales. Mi nota: Muy bueno.

PS: Parece que volvió la p**a línea de teléfono. Por ahora.

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23 de agosto de 2006

 [Cita] Aprendices y maestros

De nuevo sin línea telefónica en casa. Impresionante. Pero he encontrado un wifi desprevenido. ¡No nos callarán! :)

Tended a ser un poco aprendices de todo, para vuestro bien, y maestros en algo, para bien de los demás.

Pedro Puig Adam, Matemático y maestro de matemáticos (idolatrado por Patxi).

De Puig Adam hay otra que me encanta:

“Don Pedro y dibuja en la pizarra una circunferencia perfecta. El “oh” de admiración que se le escapa a algún estudiante así lo refleja.

- ¿Cómo se llama este hueso?, le pregunta Don Pedro señalándose el antebrazo.

- Radio, contesta un tanto aturdido el chico.

- Bueno, hombre, pues no te debería extrañar que con una herramienta como ésa, salga una circunferencia como ésta.”

Sacada de aquí.

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22 de agosto de 2006

 Las alas del ángel

Por cierto, estimados lectores, ya que estamos de celebración por “el retonno del ADSL”, ¿se han fijado en la foto astronómica de hoy?

smokeangel_usaf.jpg

Seguro que a muchos cpieros les suena haber visto un “ángel” de estos formándose en tiempo real. ;)

Categorías: Física, Fotografía | Hay 10 comentarios »