Utopia

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Bombas de calor

Dr. Rosenberg Romero

Profesor – Investigador, CIICAP

La energía es la base de toda acción, sin ella toda la naturaleza estaría imposibilitada de continuar existiendo como nuestros sentidos la perciben aún en este instante. Es consecuencia de la energía el que el lector esté ahora percibiendo el reflejo de esta página en sus sentidos, o quizá en otro sentido relativo,estará percibiendo la ausencia de color en las letras que forman cada una de las palabras con que estoy transmitiendo éstas ideas. En ambas formas, es la energía la que ha transformado a lo que tenemos frente a nosotros y arrancado de la naturaleza en su forma nativa.

Sin la energía no podemos vivir, más allá de la concepción de la materia, la energía y la psique que forman a los seres humanos, esla energía la que ha viajado millones de años luz desde que el Big-Bang[1] inició la expansión de lo que denominamos Universo y que evidentemente contiene toda la materia viajando desde al menos 15 000 millones de años. Esta teoría sustentada en la recepción de radiaciones homogéneas por un cuerpo suspendido en el centro del Universo con una temperatura de -298°C hacen suponer que prácticamentecualquier cuerpo con temperatura mayor a ella puede, eventualmente transferir energía a ese punto del Universo.

La transferencia de la energía se llevará a cabo con leyes fundamentales de la teoría termodinámica en la que toda la materia así como toda la energía de un universo permanecen constantes y que un sistema caliente puede transferir energía a otro con menor temperatura. De esta manera,pensando en que el Universo contiene toda la energía y materia conocidos, nos será interesante plantear cómo es que la transferencia de energía se puede llevar en diferentes formas.

La energía se manifiesta en nuestro entorno en diferentes formas, las más reconocidas, incluso identificada con deidad, ha sido la energía solar. Esa forma radiante de energía que es por todos percibida y que ha sidomuy didáctica en la construcción de dispositivos para escudriñar el Universo. Todos podemos experimentar con la palma de la mano la existencia de la energía radiante de nuestra estrella cercana, denominada cariñosamente Sol (Sun, Soleil, Sonne o Sole por otros tantos) y percibir en la ausencia de ésta a las estrellas más distantes, de las cuales solo percibimos una fracción ínfima de susradiaciones. Ésta forma de energía tiene otras formas de transformarse e incluso transmitirse.

La energía, se puede transmitir en forma térmica o conocidos por todos como calor, por tres procesos: la radiación, la convección y la conducción. Cada uno de éstos procesos tiene características interesantes: la radiación como mencioné es perceptible cuando se tiene una fuente de energía grande, donde ocurrenprocesos químicos en los que los átomos se combinan produciendo ondas y partículas que emiten pequeños paquetes de energía que son perceptibles inversamente con la distancia, como ejemplo puedo recordar que al pasar por un pastizal en el que los agricultores practican anualmente la quema previa a la nueva siembra, aún dentro de un automóvil en movimiento existe la sensación de calor en la piel ydisminuye notoriamente al alejarse de este fuego. Algo más cercano y doméstico en que puede reproducirse este fenómeno radiativo es en una chimenea o en la llama de una estufa, que al acercar la palma de la mano experimenta un incremento de temperatura aún con un material entre ellos. Por otro lado, la convección es la transferencia de energía térmica por medio de un fluido, (gases o líquidosdinámicos) con diferentes procesos dependientes de los gradientes salinos y composiciones de éstos fluidos. De esta manera un fluido caliente que se ponga en contacto con otro fluido frió comparado con el primero, experimentarán un intercambio de calor hasta que ambos alcancen el equilibrio. Finalmente la transmisión de energía por conducción ocurre en los sólidos, donde ocurren procesos a nivel...
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