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15 de noviembre de 2007

La humedad en el hogar / Humidity at home

¿Por qué en verano, por las noches, se condensa la humedad? ¿Por qué el aire acondicionado reseca tanto el ambiente? ¿Por qué en invierno, cuando apagamos la calefacción, hay una mayor humedad (aparte del frío)?

Todo esto se explica muy bien con la psicrometría.

Por favor, que no te de miedo esa palabra si es la primera vez que la escuchas.

El aire puede contener humedad en suspensión. Pero la cantidad de aire que puede contener varía con la temperatura. Esta es, aproximadamente, la cantidad máxima de agua que puede contener en función de la temperatura:

5ºC -> 5,5g/m3 de aire
15ºC -> 12g/m3 de aire
20ºC -> 15g/m3 de aire
25ºC -> 21g/m3 de aire
30ºC -> 27g/m3 de aire

Si a una determinada temperatura esa cantidad de agua es mayor, el exceso empezará a condensar en forma de gotas de agua.

Definamos 2 conceptos:
- Humedad absoluta (H.A.): Cantidad de agua por m3 de aire (por ejemplo, 12g/m3)
- Humedad relativa (H.R.): Porcentaje de agua que contiene el aire con respecto al máximo que puede contener.
Ejemplo:
Aire a 20ºC con una cantidad de agua de 10g/m3:
Su humedad absoluta es 10g/m3.
Como el máximo que puede contener el aire a 20ºC es 15g/m3, se dice que ese aire tiene un (10/15)*100=66% de humedad relativa.

Ahora veamos como afecta todo esto:

Verano:
- Temperatura exterior: 35ºC
- Temperatura en nuestra casa: 25ºC
- Temperatura del aire acondicionado: 15ºC

aire acondicionado-1


Para mantener la habitación a 25ºC, el chorro de aire que sale del aire acondicionado va a una temperatura menor (por ejemplo 15ºC).

Vamos a suponer que la sensación de confort se consigue con una H.R. del 80%. Para 25ºC debería ser:
H.A.=H.R * Máximo de agua = 80% de 21g/m3=16.8g/m3

El equipo de refrigeración coge aire de la habitación (25ºC, HR=80%, H.A=16.8g/m3) y lo enfría hasta 15ºC. Pero el aire a 15ªC solo puede mantener en suspensión 12 g de agua/m3. El resto condensa.
Así que estamos devolviendo a la habitación un aire distinto (15ºC, H.A=12g, H.R=100%).
Este aire se calentará en la sala hasta 25ºC (25ºC, H.A.=12g, Hr=??%)

La H.R. final será (12/21)*100=57%<80%

aire acondicionado-2


Como veis, el ambiente se ha resecado bastante. El equipo de refrigeración está robando agua del ambiente y haciéndola condensar; es el goteo de agua de estos equipos.

En invierno ocurre parecido. Al calentar la habitación aumenta la temperatura pero no la cantidad de agua absoluta. Por tanto, la humedad relativa disminuye.

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Why, in summer nights, drops appear? Why the air conditioning dries the atmosphere? Why, in winter, when we turn off the heater, is there a higher humidity?

Psicrometry explains it.

Please, don't be scared of that word if it's the first time you listen to it.

Air can keep a little of water. But the maximum quantity changes according to the temperature.

5ºC -> 5,5g/m3 of air
15ºC -> 12g/m3 of air
20ºC -> 15g/m3 of air
25ºC -> 21g/m3 of air
30ºC -> 27g/m3 of air

If there is more water than the air can keep, the excess will become drops.

We can define 2 concepts:
- Absolute humidity (A.H.): Water quantity in a m3 of air (i.e. 12g/m3)
- Relative humidity (R.H): Relation between the maximum, and the real quantity of water.
Example:
Air at 20ºC with 10g/m3 (Its absolute humidity is 10g/m3):
As the maximum it can keep at 20ºC is 15g/m3, it said this air has got (10/15)*100=66% of relative humidity.

Now, let's study what it means:

Summer:
- External temperature: 35ºC
- Home temperature: 25ºC
- Air conditioning temperature: 15ºC

To keep the room at 25ºC, the air flow will have a lower temperature (i.e 15ºC).

If the R.H is 80% for having a nice atmosphere, and the room temperature is 25ºC, then:
A.H.=R.H * Maximum of water = 80% of 21g/m3=16.8g/m3

The refrigeration system takes air from the room (25ºC, RH=80%, AH=16.8g/m3) and cold it to 15ºC. But the air at 15ªC doesn't keep more than 12 g/m3. The excess becomes liquid water.
So we are giving back a different air (15ºC, AH=12g, RH=100%).
This air will be heated into the room to 25ºC (25ºC, AH=12g, RH=??%)

Th final RH will be (12/21)*100=57% <80%

aire acondicionado-3


The atmosphere has been dryed. The refrigeration system is stealing water from the air, and creating liquid water.

In winter, heating the room the temperature grows, but not the AH. By that, the relative humidity decrease, and that's good becasue you are cold. ;)

7 de junio de 2007

Escala de Turin / Tourino Scale

Esta escala establece el riesgo de los objetos que tienen probabilidad de impactar con la Tierra, NEO (Near Earth Objects).

Esta escala va de 0 a 10. Un valor cero representa un objeto muy pequeño, improbable que penetre la atmósfera y llegue a tocar tierra. Por el contrario, un valor 10 representa una probabilidad de impacto cercana al 100% y daños a gran escala (Destrucción total).

Para hacernos una idea, el objeto detectado hasta ahora que ha tenido mayor índice en la escala Turin es el asteroide Apophis, con una probabilidad 2. Se espera su paso cerca de la Tierra en el año 2029. En un principio se le dió un valor 2, pero estudios de su trayectoria a mediados de 2006 concluyeron que era difícil que tocara a la Tierra, por lo que se bajó su nivel a 0.

De momento podemos sentirnos seguros. :)

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This scale says the risk of the objects to impact over the Earth, NEO (Near Earth Objects).

This scale goes from 0 to 10. A 0 means a very small object, with a very small probability of enter into our atmosphere. However, a 10 means a probability of impact near 100% and capable of causing global climatic catastrophe (Total destruction).

The known object with the higher value in this scale was the Apophis asteroid. 2 in the Tourino scale. It will pass near the Earth above the year 2029.
But another report in the year 2006, get down the probability. And it changed the level to zero.

We can feel safe. :)

31 de mayo de 2007

La patata mechero / The potato lighter

Woww...



Tengo que investigar cual es el principio físico de esto...
I have to investigate why it happens...

9 de abril de 2007

Brainiac en España / Brainiac in Spain

Llega a España Brainiac, programa de televisión de origen británico emitido en dicho país desde 2003.

Lo descubrí hace un año, por casualidad, haciendo zapping por cadenas extranjeras (lo que hace una noche de sábado aburrida en casa).

Brainiac Logo


Para haceros una idea, es como lo que actualmente se emite en el hormiguero, la Ciencia de Flipy.

Lo podréis ver en Cuatro.


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Coming soon in Spain, Brainiac. The TV program from UK. A hit since 2003.

I discovered it last year, watching a foreigner channel (a "nothing to do" night alone at home).

In Spain, the channel 4 is broadcasting a small space into anoter TV program ( la Ciencia de Flipy - The Flipy's science). But Brainiac will be better. Much better. :)

You will see on Cuatro.

22 de marzo de 2007

Puentes y fatiga

La rotura del Tacoma Narrows me ha recordado esto. Resulta que la rotura de un elemento a fatiga no siempre es predecible. Dos elementos iguales, sometidos a las mismas fuerzas, no rompen al mismo tiempo.

Tras repetir un esfuerzo pequeño cientos, miles ó millones de veces, aparecen pequeñas fisuras. Apenas apreciables. Pero que aumentan rápidamente provocando la rotura.

La rotura por fatiga se puede predecir, tal vez estimar, pero no afirmar al 100%. No puedes saber si el motor de tu coche se romperá a los 50, 70 ó 300 mil km. Puedes estimarlo, pero no acertarlo.

Cuando se construyeron los primeros puentes para el ferrocarril, las roturas por fatiga preocupaban a las personas. Un puente podía aguantar por la mañana el paso de un tren de varias decenas de toneladas, y por la tarde romperse al paso de una carreta empujada por dos caballos.

Y aunque un puente de metal pueda vibrar, no te asustes.

Y no, no está hecho de tocino.

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Someday, in English

20 de marzo de 2007

Depositos de gas y de líquidos

¿Por qué un depósito de gas es esférico y uno de líquidos es cilíndrico? Porque uno contiene líquido y el otro gases. ;)

Bromas aparte, me refiero en cuanto a su construcción. Unos son circulares, y los otros cilíndricos.

En un depósito de gases, presurizado internamente, todos los elementos soportan la misma fuerza. Las paredes superiores, las inferiores, el techo y la base, soportan la misma carga. Esta carga es:
(Diferencia de presión con el exterior) x (área).

Este tipo de depósitos son construidos con una forma esférica, porque reparte las tensiones equitativamente.

Deposito de gas


Otro caso bien distinto es un depósito de líquidos. El techo o tapadera no soporta ningún esfuerzo más allá que su propio peso. Las paredes, conforme vamos bajando, soportan una presión mayor hasta llegar a la base del depósito. Y como en un mismo plano horizontal la presión es la misma se emplea una geometría cilíndrica. Eso sí, las paredes son más gruesas en la base por la flexión.

Deposito de liquido


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Why an air pressured tank is spherical, and a one full of liquid is cilindric? Because one of them keeps gasses, and the other one liquids. ;)

I will not joke more. I am thinking about their construction.

In a pressured gasses tank, every elements are bearing the same strength. The walls, the top and the base are working at the same level of strength. This force is:
(Internal-external pressure difference) x (area).

This kind of tanks are built with an spherical form to deal the forces.(Picture1)

A very different kind is the liquids one. The top of the tank doesn't bear any force, but in the wall, the force is growing when we go down to the base. Maximum pressure is located at the bottom of the tank.
In a horizontal plane, the pressure is the same. Ans the perfect geometry is a circle (or a cylindre). But the walls are bigger near the base (Picture2).

22 de febrero de 2007

Velocidad de giro/ Turning speed

Ya hablé sobre motores de combustión de 2, 3 y 4 tiempos. Ahora toca pasar a los eléctricos.
La pregunta de hoy es, ¿Cuál es la velocidad de giro de un motor eléctrico síncrono?. Se puede hallar con la siguiente fórmula:

n=60*f/p


donde:
  • n: Régimen de giro en rpm (revoluciones por minuto)
  • f: Frecuencia de la red eléctrica (50 Hz en Europa, 60 Hz en América)
  • p: pares de polos
Ejemplo 1: 50 Hz y dos pares de polos. n=1500rpm.
Ejemplo 2: 60 Hz y dos pares de polos. n=1800rpm.

Eso explica por qué unos motores giran a 1500 y otros a 1800 rpm.

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I spoke about 2, 3 and 4 strokes engines. Now, we will do it with electric ones.
Today question is, What is the turning speed of an electric motor ?. You can use this:

n=60*f/p


where:
  • n: Turning speed rpm (revolutions per minute)
  • f: Frecuency of the electrical net (50 Hz in Europe, 60 Hz in America)
  • p: pairs of poles
Example 1: 50 Hz and two pairs of poles. n=1500rpm.
Example 2: 60 Hz and two pairs of poles. n=1800rpm.

That explains why some motors turn at 1500 rpm and others at 1800 rpm.

3 de febrero de 2007

Protesta Cambio Climatico/ Climatic Change Protest

Copio lo que dicen en Red Eléctrica Española:

Sala de prensa >Noticias ... 1 febrero 2007

1.040 megavatios menos de demanda eléctrica

El consumo cayó un 2,5 %

El sistema eléctrico se ha comportado con total normalidad mientras la demanda de energía eléctrica ha experimentado una caída de 1.040 MW. No ha sido necesario aplicar ninguna medida excepcional. A las 19.55 la demanda era de 40.840 MW y ha descendido hasta los 39.800 MW cinco minutos después. A las 20.05 el consumo había recuperado los 40.850 MW. Estos datos representan una disminución del consumo en un 2,5 % en ese momento.

Red Eléctrica de España ha tomado una serie de medidas adicionales para garantizar la seguridad del suministro y hacer frente a cualquier incidente en el sistema que pudiera derivarse del llamamiento en el que se solicita que no se consuma electricidad durante cinco minutos.

Estas medidas han incluido el refuerzo de los operadores en el Centro de Control Eléctrico, el estado de alerta de la plantilla de mantenimiento, el incremento de la reserva a bajar, la posibilidad de interrupción rapidísima en centrales hidráulicas y de bombeo, además de establecer un control especial de las tensiones en la red.

Las visitas a la web de Red Eléctrica www.ree.es en ese momento se han multiplicado por veinte con respecto al día anterior.

Y unas imágenes sacadas ese día:

Demanda eléctrica 2 Febrero de 2007

Detalle

Parece ser que la iniciativa tuvo cierta trascendencia. Pero no nos dejemos engañar. Es sólo algo simbólico. Se redujo el consumo eléctrico en un 2,5%. Pero... ¿Y el resto de consumo energético? Me refiero al de combustibles fósiles. ¿Se detuvo el tráfico rodado? ¿las cocinas de gas? ¿Las calderas de calefacción? ¿Las chimeneas?
Creo que no.

Le hemos dado un minúsculo e inapreciable respiro a la Tierra. Pero por algo se empieza.

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I have copied an small article extracted from Red Eléctrica Española (REE, Spanish Electrical Net. The public company that has the control about the energy distribution - but not the generation-).

Last Friday it was the protest against the climatic change. 5 minutes without using energy. And the energy system felt a very small change.

But, I think, It was not important. There was a 2.5 percent less of energy. But, have they count the non-electrical energy? The traffic on the roads? The gas-heater of our homes? I think the answer is no.

There has been a non important change. But It is a change.

27 de enero de 2007

Una pizarra diferente/A different board

Una pizarra algo diferente. Creada en el MIT (Instituto Tecnológico de Massachusetts) Más información aquí (en inglés).



A different board, to teach better. Created by the MIT(Massachusetts Institute of Technology). More info here.

16 de diciembre de 2006

Dominó de mentos / The Domino Effect with Mentos

Después de aquel video con los Mentos, viene algo aún más difícil: Un dominó.

Gracias a la herramienta de JaviMoya, puedes bajartelo directamente de Google video (formato .flv).



After that video in wich some people created a geiser with Mentos and Coke, it comes something more difficult: a domino.

Thanks to he tool of JaviMoya, you can download it directly form Google video (.flv format).

7 de noviembre de 2006

Gas diluido / Diluted gas

Cualquier gas puede ser disuelto en un líquido. Pero la cantidad es variable.

Si hacemos burbujear un gas dentro de un líquido, el líquido atrapará parte del gas. Pero llegará un momento en que será incapaz de mantener más en disolución. Decimos que está saturado.

Si aumentamos la presión (por ejemplo dentro un tanque a presión) la cantidad de gas que podremos disolver será mayor.

Esto explica muy bien el clásico y conocido accidente de buceo:
Al bucear a mucha profundidad, el aire que respiramos es introducido en nuestra boca a presión para compensar la presión externa del agua.
Este aire a presión entra en los pulmones y pasa al torrente circulatorio. Tenemos en nuestras venas oxígeno y CO2 a presión, diluido.

Si realizamos una ascensión brusca, la presión disminuye y la sangre no puede mantener todo el gas disuelto. Y empieza a burbujear como si de una Coca-Cola recién abierta se tratase. Las burbujas de aire terminan produciendo una embolia.

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Any gas can be diluted into a liquid. But the quantity is variable.

If we make air bubbles into a liquid, the liquid will keep some quantity of air. Until it can not get more gas. We say that the liquid is saturated.

If the pressure grows (for example into a pressured tank) we will can dilute a bigger quantity of gas.

This effect explains very well the clasical and well-known diving accident:
When somebody dives many meters below the sea level, he is breathing pressured air to compensate the external water pressure.

This pressured air goes to his lungs and to the blood. In his veins he has got diluted oxigen and carbonic dioxide.

If he suddenly goes up very fast, the pressure is lower and the blood can not keep the gasses. And then the blood is like a Coke just opened. He has got bubbles into his body (veins, heart, brain...). The bubbles causes an embolism.

5 de noviembre de 2006

Ventilación doméstica / Home ventilation

- El extractor que hay en las cocinas y el conducto de ventilación de los cuartos de baño no están instalados para evitar olores.
- ¿No? Pues yo pensaba que esa era la razón principal.
- En efecto es una de las razones, pero no la más importante. En las cocinas existe un riesgo elevado por la acumulación de gases residuos de la combustión. En los aseos, además de evitar el desagradable olor, evitamos una humedad que permitiría crecer en las paredes todo tipo de hongos-musgos.

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- The fan that there is in your kitchen, and the ventilation tube in you bathroom, are not there to evite it smells bad.
- Does not it? But I thought that was the first reason.
- Yes, that is one reason, but not the most important. In kitchens, there is an elevate risk of toxic gasses acumulation (smoke, burned oils, etc). In bathrooms the problem is the high humidity. With a good ventilation system we prevent the moss growth.

22 de octubre de 2006

Sobre la densidad de los metales / About the density of metals

En la naturaleza encontramos elementos metálicos con densidades muy variadas. Algunos, como el Iridio y el Osmio, poseen densidades del orden de los 22600 kg/m³. Otros, como el Litio, de tan solo 535 kg/m³.

A título orientativo, la del hierro es 7874 kg/m³ y la del agua 1000 kg/m³ (El Litio flota en el agua y el Iridio es 3 veces más pesado que el hierro).

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In the nature we can find metalic elements with diverse density. Some of them, as Iridium and Osmium, have got densities about 22600 kg/m³. Other ones, as Lithium, are about 535 kg/m³.

To have an idea, Iron is 7874 kg/m³ and water 1000 kg/m³(Lithium can float in the water. And Iridium is 3 times heavier than Iron).

8 de septiembre de 2006

Cómo funciona una pila. How a battery works

Mucha gente está accediendo a este blog buscando Cómo funciona una pila ó Funcionamiento de una pila eléctrica. El problema es que acaban en el artículo de Cómo funciona una pila de combustible.

Una pila es un dispositivo capaz de generar electricidad a partir de una reacción química. Esta corriente es continua, y no alterna como la que hay en los enchufes de nuestras viviendas.

Veamos los diferentes tipos de pilas y sus reacciones químicas:

Pilas salinas (Leclanché):

  • f.e.m.: 1.5 V
  • Difícilmente regenerable (no recargable)
  • No permite altas intensidades de corriente
Pila salina


Pilas alcalinas (Mallory):
  • f.e.m.: 1.5 V
  • Mayor potencia y duración
Pila alcalina

El KOH puede ser sustituido por NaOH.

Pilas de mercurio (de botón):
  • f.e.m.: 1.35 V
  • Voltaje más constante
  • Larga duración
Pila de mercurio


Pilas de plata:
  • f.e.m.: 1.55 V
  • Similar a las de mercurio, pero el cátodo es de óxido de plata (Ag2O)
  • Mucho más caras



Pilas de Litio:
  • f.e.m.: 3-3.5 V
  • Fácilmente recargables.
  • Muy larga duración


Acumulador de plomo (Gastón Planté, 1859):
  • f.e.m.: 2V
  • Grandes y pesadas
  • Baratas
  • Uso de ácido sulfúrico diluido

Acumulador de plomo


La diferencia entre una pila y una batería está en la capacidad de recarga.
En las pilas es muy difícil deshacer la reacción química. Por eso solo se emplean una vez. En cambio, en las baterías o acumuladores esta reacción se puede invertir.

Los acumuladores más comunes son los de Plomo-ácido, empleados en automóviles antiguos ó en sistemas fotovoltaicos aislados. En ellos hay electrodos de Plomo en un electrolito compuesto de ácido sulfurico diluido en agua.
Otros acumuladores son los de metal-hidrudo (MH), más caros pero mejores. Estos últimos se emplean en baterías de coche y pilas recargables, entre otros.


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Many people is entering in this blog looking for Cómo funciona una pila (How a batery works). But this people finish going to Cómo funciona una pila de combustible (How a fuel-cell works).

A battery is a device that can generate energy with a chemical reaction. This is a Direct Current, non an Alternated Current as your home.

Let's see the diferents kinds of batteries and their chemical reactions:

General batteries (Leclanché):
  • Voltage: 1.5 V
  • Non rechargable
  • Don't allow high current intensity
General battery


Alkaline batteries (Mallory):
  • Voltage: 1.5 V
  • More power and time working
Alkaline battery

KOH can be changed by NaOH.

Mercury batteries:
  • Voltage: 1.35 V
  • Very constant voltage
  • Long life
Pila de mercurio


Silver batteries:
  • Voltage: 1.55 V
  • Similar to the mercury ones, but the catode is made of silver oxid(Ag2O)
  • Much more expensives


Litium batteries:
  • Voltage: 3-3.5 V
  • Easily rechargable.
  • Very long life


Lead acid batteries (Gastón Planté, 1859):
  • Voltage: 2V
  • Big and heavy
  • Cheap
  • Needed diluted sulfuric acid

Acumulador de plomo


The more famous batteries are Lead acid ones. Used in old cars or in photovoltaic systems. In them, there are electrodes of lead into an electrolytic medium. This medium is made of sulfuric acid and distilled water.
Others batteries are Nickel - Metal Hidryde (Ni-MH), more expensives but betters.

18 de noviembre de 2005

¿Subira el nivel del mar?

Actualización: Viendo el "tinglado" que se ha montado en los comentarios (y algún que otro e-mail recibido), aclarar que mi intención es romper únicamente con la creencia de que un iceberg - ó "cubito gigante" -, al derretirse, hace subir el nivel del mar.
Gracias a todos por vuestras sugerencias, en especial a D.Táboas, por las correcciones y aclaraciones. Prefiero que me corrijan, a dejar mal escrita una entrada. Gracias

***


Si se derritieran los icebergs del Polo Norte, ¿Subiría el nivel del mar?. Yo creo que no.

Muy a menudo se nos muestra la imagen de un iceberg al que se le desprende un fragmento. Y el titular que acompaña a la imagen suele ser del tipo "subirá el nivel del mar debido al deshielo del Polo Norte".

Esto es cierto, pero puede llevar a la falsa creencia de que el deshielo de un iceberg supondrá la subida del nivel del mar. Y no es así.

El Polo Norte es un punto único: 90º Latitud Norte y punto de paso de todos los meridianos. Aunque normalmente, cuando nos referimos al Polo Norte, lo hacemos al Círculo Polar Ártico. E incluso, otras veces, a una región fría y de extensión indeterminada. Una región que abarca el norte de Europa, Asia y América.

Pero vamos a suponer que estás en el mar. Eliges una masa de agua de 1 m³ (unos 1000 kg de peso).
Ahora coges ese m³ de agua y lo congelas. Su volumen aumentará hasta, aproximadamente, 1,1 m³. ¡¡Pero sigue pesando 1000 kg!!.

Al meter ese gigantesco bloque de hielo, como sigue pesando 1 tonelada, desplazará la misma cantidad de agua que al principio.

El espacio que ocupará en el mar será nuevamente de un metro cúbico. Y el 0,1 m³ restante sobresaldrá por encima.

En resumen, aunque se derritiesen los icebergs del Polo Norte, no subiría el nivel del mar.
Ahora viene el "pero". Lo que hará subir el nivel del mar es el hielo derretido procendente de tierra firme (glaciares en las montañas, el hielo que hay sobre tierra -en Groenlandia y el Polo Sur-, etc).

Subirá el nivel del mar, pero no por el agua de los icebergs, sino por el de tierra firme.

Los icebergs se derriten algunas veces por el cambio climático, otras por el cambio de estación (invierno/verano) y otras por su viaje de aguas frías a otras más cálidas. Casi todas las imágenes que muestran en los telediarios suelen ser de los dos últimos casos. Nos ponen la imagen de un iceberg rompiéndose en pedazos, como si el cambio climático hiciese eso (¿en 5 minutos? Guau).

Los polos pierden gran cantidad de hielo en verano, que no recuperan al 100% en el invierno siguiente. Las tierras cubiertas de hielo todo el año van disminuyendo. Ese agua corre en ríos a los mares. Altera los ecosistemas y, por supuesto, hace subir el nivel del mar.

11 de marzo de 2005

¿Existen las gotas de agua triangulares?

Os habeis fijado alguna vez en la forma que tiene una gota de agua? ¿A que siempre es redonda? ¿Por qué?

La respuesta es relativamente sencilla: En la superficie, debido a que hay un cambio de sustancia (agua-aire), se generan unas tensiones. Para minimizarlas debe buscar la forma geometrica que posea menos superficie exterior en relacion a su volumen. Y esa forma geométrica es la esfera.

PD: A partir de ahora dejad de buscar gotas cuadradas. ;)

30 de diciembre de 2004

Modulos fotovoltaicos

Continuando con el post anterior, y tal como prometí, voy a meterme un poco en los módulos fotovoltaicos.

Básicamente se componen de placas de Silicio con pequeñas cantidades de otros elementos como el azufre.

Ante la luz se excitan los atomos creando pequeñas corrientes electricas. Para aprovecharlas se ponen pequeños hilos de cobre por toda la superficie del módulo (son ese especie de mallado que siempre hay dibujado sobre la placa solar).

Sobre la instalación... bueno, mejor te lo pongo con un ejemplo. Nos aclararemos todos mucho mejor.

Supón que tenemos un módulo que genera una corriente de 1 Amperio y 12 Voltios de tensión.



Si conectamos varios modulos en serie ( en linea) conseguiremos una tension de salida mayor.




En cambio, si los conectamos en paralelo (los polos positivos por un lado, y los negativos por otro) tendremos la misma tensión, pero mayor intensidad.


En realidad la tensión no es constante. Variará en función de la cantidad de luz solar.

La corriente que se genera es corriente continua. La pasamos a alterna con un inversor (el cual producirá algunas pérdidas en forma de calor).

Una vez que la tenemos en alterna, con un simple transformador, aumentamos su tensión hasta igualarla a la de la red electrica.

Por último queda hablar sobre la orientación del modulo respecto al sol.
En el hemisferio Norte hay que poner el módulo mirando al sur.
En verano el sol luce más horas y cruza el cielo más alto que en invierno. Para España, con una inclinación de 60º aprox respecto al suelo aprovecharemos muy bien el poco sol que hace en invierno. Con unos 30º obtendremos grandes cantidades de energía en verano a costa de no aprovechar la poca que hay en invierno.

11 de diciembre de 2004

Galgas

No, no son las hembras de los galgos. :-)

Me refiero a las galgas extensiométrica, empleadas para medir deformaciones en los materiales (por ejemplo las vigas de un puente).
Estas piezas consisten en un hilo de 10 a 30 micras de grosor (generalmente aleaciones Cobre-Níquel ó Cromo-Níquel) de entre 0,3 y 150 mm de longitud, grabado en un soporte de resinas epóxicas .
Cada galga tiene una resistencia al paso de la corriente eléctrica (entre 120 y 1000 Ohmios).



Estas galgas se pegan a la viga que queremos estudiar. De este modo viga y galga se deformarán de igual forma.

Conforme se producen las deformaciones, el hilo aumenta de longitud => se reduce su espesor =>el cable será más fino => generará una mayor resistencia al paso de la corriente eléctrica.

Basta pues con medir la variación de esa resistencia para saber su deformación.

Con este método puedes detectar facilmente una deformacion del 0,0001%.(o lo que es lo mismo, una deformación de 0,1 mm en una barra de un metro).

10 de diciembre de 2004

Estate en la cama 8 semanas

A simple vista diríamos que es un reto para un vago muy vago. O quizá algún Récord Guinnes basado en una idea descabellada. Pero en realidad es un proyecto de la ESA (Agencia Espacial Europea).

Buscan voluntarias para el Women International Space Simulation for Exploration (WISE) study. Un proyecto de investigación en el que pretenden conocer los efectos en el cuerpo humano femenino en los largos viajes espaciales.
Las voluntarias deberán estar tumbadas con la cabeza a 6 grados por debajo de la horizontal. De este modo se pretende conocer cuáles serían los efectos sobre la mujer de un viaje prolongado al espacio.



Estarían en todo momento supervisionadas por ayudantes, y en camas especiales que premiten hacer vida "normal".

Entre los efecto secundarios se habla de pérdida de masa muscular y ósea, variaciones en la presión sanguínea y el corazón, presión psicológica..... En fin, todo lo que siente un astronauta en una larga misión espacial.

26 de noviembre de 2004

Refrigeración

Como todos sabéis, si juntamos dos cuerpos a distinta temperatura se produce una transferencia de calor del cuerpo mas caliente al mas frío. Pero... ¿Cómo es posible que el aire acondicionado de una casa(fría) coja el calor de dentro y lo expulse a la calle(caliente)?

Esto se debe a una propiedad que tienen todos los gases. Al comprimirlos se calientan, y al expandirlos se enfrían. ¿Alguna vez habeis notado caliente un desodorante o insecticida envasado a presión? Al expandirse están fríos.

Bien, pues con esto es con lo que jugamos para crear una máquina frigorífica.
Os lo explico con un ejemplo y con unos valores orientativos:

Supongamos que el interior de una casa está a 25ºC, y el exterior a 40ºC.
Cogemos un gas y lo metemos en una tubería cerrada a una atmosfera de presión.




Esquema de sistema de refrigeración


El gas llega a un compresor(1) en el cual, gracias a un trabajo (energia electrica), se comprime hasta 15 atmósferas de presión elevándose su temperatura hasta 75ºC.
Este gas a alta temperatura y presión es llevado a un intercambiador de calor(3). Allí se enfría hasta 45º (recordemos que en la calle hacen 40º).
Nuevamente es conducido (4) a una válvula de expansión(5). Aquí se expande bajando su presión considerablemente así como su temperatura (-4ºC) . Es curioso ver como en el exterior de este tramo de tubería (6) se forma una capa blanca de hielo.

En un nuevo intercambiador, el gas se calienta enfriando el aire de la habitación. Luego continúa hasta llegar al compresor repitiéndose el ciclo.


Una bomba de calor funciona igualmente. La diferencia es que hay una valvula que hace circular el gas en sentido inverso (ahora el foco frío es la calle y el caliente la casa).

Decir también que el rendimiento de una instalación frigorífica disminuye cuanto mayor es la diferencia de temperatura. Si entre el exterior y el interior la diferencia de temperaturas es de 10ºC habrá un consumo eléctrico. Pero si esa diferencia es de 20ºC el consumo no será el doble, sino mucho más.