Conducción, convección y radiación

Nuestra primera introducción a la Termodinámica nos ha llevado a describir los sistemas termodinámicos, a explicar el concepto de temperatura, el de equilibrio térmico y las consecuencias de su desequilibrio y, finalmente, los estados de agregación y los cambios de fase. Como espero que recuerdes, al hablar del desequilibrio térmico, llegamos a la conclusión de que ese desequilibrio produce unatransferencia de energía térmica, el calor, y mencionamos una manera básica en la que se transfiere la energía térmica. Hoy nos fijaremos más cuidadosamente en cómo se produce esa transferencia, hablando sobre los tres mecanismos fundamentales de transmisión de energía térmica: conducción, convección y radiación.
Por cierto, antes de seguir, repito mi aviso perenne en esta serie: está muy bienque aprendas términos comunes en Termodinámica, como los tres con los que acaba el párrafo anterior y a los que nos dedicaremos hoy, pero no olvides que, como todos los demás, son maneras de compartimentalizar las cosas, con lo que idealizan el mundo y no todo se ajusta exactamente a un concepto u otro. Sé que es repetitivo, pero me parece necesario decirlo antes de soltar una retahíla de nombresque pueden sonar grandilocuentes, pero no deberían intimidarte.
Las buenas noticias son que este artículo es, en gran parte, la consecuencia lógica de los dos anteriores: si comprendiste el concepto de calor y, tras el absurdo ejemplo de las personas en una fiesta, te quedaron claras las diferencias fundamentales entre sólido, líquido y gas, simplemente hará falta que razonemos juntos y tendremoscasi todo el artículo de hoy listo y asimilado. ¿Preparado? Pues vamos con ello.

Conducción
Si recuerdas el artículo acerca del calor, allí hablamos de cómo, inevitablemente, si dos sistemas diferentes tenían temperaturas distintas –o dos partes de un mismo sistema, ya que la propia definición de sistema es arbitraria–, se tendía al equilibrio térmico de manera lógica. Las partículas que semovían más deprisa empujaban a las más lentas y al revés, pero las más lentas recibían más energía de la que perdían, con lo que la energía cinética se transfería, al final y de manera neta, de las más rápidas –partes más calientes– a las más lentas –partes más frías–. ¿Te acuerdas de los generosos dadivitas? No voy a repetir todo esto en detalle, porque creo que a estas alturas está superado.
Bien:aquello de lo que hablamos entonces, aunque no le dimos un nombre, era la transferencia por conducción, es decir, debido a la interacción directa entre partículas (moléculas, átomos, lo que sea). Es una consecuencia directa de la naturaleza de la temperatura a nivel microscópico como energía cinética de cada molécula. Y, ahora que sabes cómo suele denominarse a ese fenómeno, y puesto que elmecanismo básico ya lo describimos hace tiempo, entremos en los detalles, que son muchas veces lo más interesante de todo.
Para empezar, como puedes comprender, la conducción no es igual de eficaz en todas las circunstancias, sino que depende de varios factores. Comprender cuáles son es muy útil cuando queremos influir sobre ella, ya sea para hacerla más rápida (por ejemplo, si tenemos calor y queremosenfriarnos) o más lenta (si vamos a dormir en el campo y no queremos pasar frío), más allá de la propia curiosidad científica. Hablaremos aquí de los tres factores más importantes que afectan a la conducción.
El primero de los factores de los que depende la eficacia de la conducción, como debería resultar lógico, es de la diferencia de temperatura. De hecho, ya hemos puesto de manifiesto estehecho de manera práctica en el Desafío 3 de los dadivitas: puesto que la energía que transfiere una partícula al chocar es tanto mayor cuanto más rápido se mueve, si dos sistemas tienen temperaturas muy diferentes, la energía se transferirá muy rápido entre ellos, pues cada choque supondrá una transmisión de energía enorme.
Por el contrario, si ambos sistemas tienen temperaturas muy parecidas,...