viernes, 31 de diciembre de 2010

Hipervelocidad

La Hipervelocidad era un concepto obscuro, solo conocido por unos cuantos hasta hace poco, pero que poco a poco va siendo conocida por mas personas, nuestro mundo es lento, estamos acostumbrados a vivir un mundo con velocidades de decenas de kilometros, y durante la mayor parte de la historia de la humanidad se ha visto asi, apenas en el siglo pasado conocimos las velocidades de cientos de kilometros por hora, nos maravillamos con la velocidad del sonido y los primeros numeros Mach.

La primera vez que tuve contacto con el concepto de Hipervelocidad fue cuando atendia un seminario donde se estaban discutiendo las armas antitanques del futuro, una era el HVR Hyper Velocity Rocket, la idea era por un cohete sin explosivos, pero con enorme energia cinetica, capaz de destruir un tanque solo con el impacto del misil, siguiendo la ecuacion:

I =mV

La masa seguiria siendoo la misma, pero el cohete, al alcanzar velocidades como de Mach 6 transferirira toda su energia al blanco, liberandola al impacto, destruyendolo, claro que al hacer cuentas, un vehiculo blindado sufriria la fusion de su blindaje con esa energia.

Pero el Universo es mucho mas rapido, invisible a nuestros ojos, los cuerpos celestes se mueven en el ambito de miles de kilometros por hora, en el siglo XX se descubrio que la velocidad de los meteoritos es tal que su impacto con la Tierra seria el equivalente energetico a una guerra nuclear.

martes, 23 de noviembre de 2010

Fisica del Cambio Climatico


¿Que esta pasando en la atmosfera?, hemos visto en los ultimos tiempos cambios drasticos, se ha incrementado la lluvia, el frio, las inundaciones, las sequias y un largo etcetera, todos hemos sentido los cambios, ciudades que hasta hace poco eran calurosas, ahora son templadas, las lluvias ahora son mas intensas y abarcan mas tiempo, poco a poco van desapareciendo el otoño y la primavera, hace dos años practicamente solo hubo sol durante tres semanas, es obvio que algo esta pasando.

Pero estos son resultados de algo mas, efectos visibles de acciones invisibles, nuestra comprension de la atmosfera es parcial, hay muy buenas teorias y muchos descubrimientos, pero estamos lejos de entender cabalmente su mecanica, ahora bien ¿como vamos a ver los cambios en algo que no entendemos?, nadie podria responderlo, pero es necesario intentarlo, ya que en eso va nuestra supervivencia como especie, solo basta dar un vistazo a la historia para enterarnos que si las cosechas fallan por tres años, la hambruna hace desaparecer el orden y la civilizacion, regresamos a la ley del mas fuerte y a la violencia como forma de subsistencia, Los reinos mayas cayeron por no poder preveer una simple sequia local, ¿que nos pasara si el clima se vuelve loco en todo el mundo?.

En el siglo pasado, el Dr. Adem del Centro de Ciencias Atmosfericas de la UNAM, desarrollo un modelo climatico, basicamente considera al planeta un sistema termodinamico, en equilibrio, tomandolo como base veremos que esta pasando, primero veamos nuestro planeta:

LA TIERRA

Nuestro planeta tenia el clima en equilibrio termodinamico, esto es el calor del tropicos se mueve (por las celdas Hadley y las corrientes maritimas), hacia los polos, llevando lluvia y calor a regiones que no reciben suficiente calor solar, distribuyendo la energia necesaria por todo el planeta, esto significa calentar las partes frias, y haciendo llover en las partes continentales, con esa agua, las plantas (y por forma indirecta nosotros), se alimentan.

Para realizar esto, en la atmosfera adquiere una cierta cantidad de calor que llamaremos Q, tomado directamente de la radiacion solar que llamaremos S, esta es mas o menos constante, durante los ultimos 100 años no ha experimentado variaciones notables, la radiacion solar debido a la inclinacion del eje terrestre, se concentra en el ecuador y sus alrededores (los tropicos), donde calienta la tierra, el agua y la atmosfera, el calor que recibe el agua es lo mas importante, ya que esta sirve como deposito termico, una muy buena parte se evapora, formando las nubes, tormenta, huracanes y toda la pandilla de fenomenos atmosfericos.

El calor fluye, las corrientes marinas, y nubes se mueven, usualmente en direccion a los frios polos, segun se van enfriando, el vapor regresa a su condicion de agua y va cayendo en el camino, rara vez una tormenta llega a latitudes elevadas, New York y Buenos Aires rara vez ven los vientos de un huracan, mientras que las corrientes maritimas, mas lentas, logran transportar mas calor en sus ciclos termicos, el agua del golfo de Mexico llega a las costas inglesas, dispersando el agradable clima ingles.

RELACION SOL TIERRA

Ahora bien, vemos que hace que S sea constante, ya habiamos dicho que la fuente, el Sol no varia mucho, pero la relacion Sol-Tierra si puede hacerlo, hay cierta cantidad de radiacion recibida, pero tambien hay cierta cantidad de radiacion reflejada, que regresa al espacio, la razon de la reflexion es el comportamiento de la luz, que sobre cierto tipo de superficies se refleja (y ademas al efecto Brewster), por ejemplo, las nubes, el hielo y el mar reflejan una muy buena cantidad de energia solar, a la suma de todos estos fenomenos se les llama Albedo (A), asi que la cantidad de energia E que recibe la tierra es de la forma:

E= S-A

Por lo menos a lo largo casi todo el siglo XX, A se mantuvo constante, pero las cosas empezaron a cambiar desde los ochentas, A ha ido variando drasticamente, si llamamos Ah al derretimiento de los polos, y At a la variacion en el tamaño de las nubes (debido a la proliferacion de tormentas), ahora creemos que:

A = dAt - dAh

dAh se va incrementando a una velocidad cada vez mayor

dAt en cambio ha oscilado bruscamente, haciendose mayor en algunos casos y menor en otros, sabemos bien que para que la atmosfera se mantuviese estable deberia de pasar que:

dAt = dAh

Y es lo que habiamos observado, por lo menos desde que se hacen mediciones a finales del siglo XIX, sin embargo, dAt parece que ya no compensa el derretimiento de los polos, asi que el Albedo esta disminuyendo, eso significa mayor energia solar en el sistema.

Por lo que los datos apuntan a que a esta aumentando, asi que:

E = S - dA/dt

Con el Albedo disminuyendo, la Energia aumentando, como existe una relacion:

Q = kE

Esto significa un aumento de la cantidad de calor disponible en el sistema, k es desconocida, pero E tiene pendiente positiva.

¿A que se debe esto? los dedos acusadores apuntan a la contaminacion ambiental, y a un complejo proceso quimico atmosferico, lo cual parece muy factible, los que adoran el dinero serian capaces de matarse (y de paso a todos nosotros) por tener un dolar mas en el banco, pero en la realidad es intrascendente el comportamiento de Wall Street en la ecuacion del clima, el Sol no entiende de alzas o bajas en la bolsa, en cambio la economia occidental se derrumbara cuando al sol le plazca darnos mas o menos radiacion de la usual.

Lo que mas nos conviene como humanidad, es regresar las condiciones a su estado, por lo menos de 1900, aumentar el Albedo y eliminar las acciones que hacen que este disminuya:
  1. Eliminar los Hot Spots de la superficie terrestre, (esto es aumentar la reflectividad y disminuir la absorcion de radiacion de las ciudades y carreteras), para hacer esto simplemente es necesario cambiar lo materiales de pavimentacion, en vez del negro asbesto, el gris claro del cemento (o incluso pigmentarlo para hacerlo blanco), cultivar plantas en todo lugar disponible, en particular azoteas, asi aprovechariamos el exceso de calor en algo util.
  2. Disminuir la contaminacion, pasar de vehiculos de motor que usen combustibles fosiles a otros que empleen radiacion solar, o fuentes alternas, que no tengan como desecho esos gases tan complejos quimicamente y tan buienos devoradores y conservadores de energia.
  3. Aumentar sistematicamente el Albedo, ya sea con nubes artificiales, o aumentando artificialmente la reflectividad terrestre.
Cualquiera de estas acciones es perfectamente posible, tenemos la tecnologia necesaria para hacerlas funcionar de inmediato, la unica oposicion visible es sin embargo increible, los que hacen dinero, prefieren arriesgar la vida de todos que arriesgar su dinero, las grandes compañias petroleras que piensan equivocadamente que su negocio se acabaria, lo unico que deben de hacer es comprar las patentes de los nuevos motores y reservar su produccion petrolera para la fabricacion de plasticos, el petroleo esta muy cerca de acabarse y usarlo como combustible, es una estupidez, en vez de reservarlo para materiales mas necesarios, despues de todo, el plastico es mas caro y util que la gasolina y hay una cantidad limitada de el en la Tierra.

En esta breve platica he simplificado algunos conceptos, en realidad la relacion de la energia debe de ser una Ecuacion Lagrangiana, no una suma aritmetica, la simplifique para mayor claridad, ademas de que en estos momentos la humanidad no cuenta con los recursos cientificos necesarios para hacer una medicion completa de algunos de los factores que intervendrian en el calculo de energia. Ademas el albedo se ve modificado por otros factores como la superficie desertificada, la cubierta verde, los incendios forestales y mil y un factores extras, que si bien pueden ser pequeños, sumados producen un efecto notable, ademas no inclui los factores apenas descubiertos como el gradiente de absorcion de los oceanos, la variacion de parametros termodinamicos del agua dulce combinada con la salada, (la famosa ecuacion que detendria las corrientes del mar), y la energia creada por el propio planeta

miércoles, 17 de noviembre de 2010

Cielos Misteriosos


Recientemente ocurrio un evento peculiar en Tulancingo, se escucho una gran explosion en el cielo, era un dia nublado, y no se vio nada, hasta el dia de hoy no se ha encontrado ningun meteorito, el evento aun esta rodeado de un gran misterio.


Es uno mas de varios eventos misteriosos que se han presentado durante los ultimos tiempos, tales como:
  • Evento de Tungushka, una misteriosa explosion en Siberia
  • Relampagos de bola, Bolas de energia parecidas a relampagos
  • Incidente Vela (doble flash), un evento sucedido en 1979, cuando un satelite observo un doble flash sobre el oceano Indico, muy similar a una detonacion nuclear, pero sin radiacion
  • Ondas ionosfericas, un unico evento en la ionosfera terrestre, medido en el Radiotelescopio de Arecibo.
  • Super relampagos, relampagos de tamaño planetario, con mayor duracion que el normal
  • Booms Misteriosos, explosiones en la atmosfera aparentememnte sin razon alguna
  • Pulsos Electromagneticos, parecidos a los booms misteriosos, pero se han reportado explosiones secundarias de aparatos electricos (como el incidente de Bell Island)
De todos estos eventos, hay muy pocos datos, algunos han sido observados una sola vez, en cambio otros se han presentado en lugares lejanos o son tan repentinos que no se ha tenido oportunidad de verlos, aunque han sucedido frecuentemente.

BOOMS MISTERIOSOS

Mi intencion es hablar sobre lo que conozco, los Booms misteriosos en la atmosfera

Los Sonic Booms se descubrieron desde que los aviones rompieron la barrera del sonido, en la decada de los sesentas se volvieron un arma psicologica, cuando los aviones israelies rompian la bartrera del sonido volando bajo sobre la capital de Egipto, la onda de choque creaba una destruccion masiva de cristales en la ciudad, ademas de otros daños en materiales fragiles.

La mecanica es sencilla, un avion al avanzar por el aire va generando ondas de presion, que se van agolpando en el frente del aparato, al llegar este a una velocidad dada (Mach 1 = 1225 km/h), la onda se rompre y se genera una sola onda de choque, si el avion esta volando bajo, la superficie en que el cono intersecta con la tierra, se crea una zona de daño, llamada alfombra mach, al ser producido por aire, no quedan residuos del impacto, solo los efectos son visibles, como se ve de la ecuacion:


sen A = Vs/Vo

A es el angulo del vertice del cono, Vs Velocidad del Sonido, Vo Velocidad del objeto; El angulo del cono de daño depende de la velocidad del objeto, notese que digo objeto, no solo avion, porque hay una fuerte sospecha de que muchos de los booms que han sido detectados, son debidos a Meteoroides (objetos espaciales de cierto tamaño, que cruzan la atmosfera, dependiendo de si llegan a la superficie se llaman meteoritos), al parecer algunos llegan a cruzar la atmosfera terrestre y salir de nuevo, o bien entran a la atmosfera y se desintegran en una gran explosion si son de materiales suaves, las explosiones son desproporcionadas a su masa, debido a su altisima velocidad.

Este tipo de fenomeno explicaria los booms sonicos, quiza Tunguska, solo que ahi la masa debio de ser muy grande, ahora bien, no he visto un estudio especial sobre la liberacion de energia en los superbooms, los aviones cuando llegan a Mach 3, generan tanto calor que las superficies de aluminio tendian a derretirse, asumo que un objeto moviendose a velocidades espaciales a traves de la atmosfera terrestre, debe de liberar tal cantidad de energia que es muy probable la liberacion de energia calorica, luminosa, muy semejante a un flash nuclear, eso podria explicar el fenomeno del incidente Vela.

Ahora bien, hay eventos explosivos, que generan una gran energia instantanea, tal como la nueé ardente de una erupcion volcanica, o la onda de calor de una arma nuclear, la energia de un meteoroide ¿podra generar una onda ionosferica?, desconozco totalmente la dinamica magnetica terrestre, asi que aqui no dire mas.

Con respecto a los EMP (Pulsos Electro Magneticos), estos son productos secundarios de la explosion de armas nucleares, o de la variacion repentina de Campos magneticos, (otra vez, la ionosfera afectada por una explosion de alta energia en la atmosfera), ¿podrian estos fenomenos señalar la existencia de un Boom Electromagnetico?, no lo se, pero parece factible.

martes, 16 de noviembre de 2010

Motores nucleares de aviacion

La decada de los cincuentas fue epoca de la fiebre nuclear, todo era "Atomico", la bomba habia cambiado al mundo y empezaba a cernirse la sombra de la guerra fria, las aplicaciones de la Energia Nuclear seguian siendo buscadas, pronto aparecerian las Plantas Nucleares, los poderosos Reactores Navales capaces de impulsar un portaaviones o los incansables reactores de submarinos que cambiarian la guerra en el mar.

Pero tambien habia muy malas ideas, como la de el mortero o la granada de mano nuclear, como una idea tan descabellada pudiera llegar a la etapa de diseño, es un misterio, sin embargo hubo otras ideas.

El avion de propulsion nuclear fue uno de ellos, la idea sonaba bien, un motor que permitiera a un avion volar por siempre, en teoria la autonomia seria infinita, los cazas podrian penetrar hasta el rincon mas profundo del territorio enemigo, en busca de los aviones contrarios o escoltando los bombarderos propios, ademas los reactores pueden funcionar a maxima potencia todo el tiempo que uno quiera, podrian superar en velocidad a cualquier avion contrario que osara despegar.

Pero la teoria dice una cosa y la realidad otra, los reactores de los cincuentas eran pesados, ineficaces y muy sucios, en su momento fue imposible miniaturizarlos, solo el peso del agua para refrigerar era mayor que el peso completo de cualquier caza en fabricacion o diseño en el momento, asi que los diseñadores se concentraron en los grandes bombarderos, los motores funcionaban bajo la teoria del calentamiento indirecto, el material radioactivo calentaria algo, (usalmente agua), cuyo vapor se usaria para propulsar otra cosa, en los papeles se intento todo, helices, turbohelices, helices entubadas, jets, y finalmente como cohetes, pero la maxima potencia de un minireactor no era suficiente como para impulsar su propio peso, no dijeramos ya el resto del aeronave.

A esto habia que añadir que un reactor libera una gran cantidad de radiacion gama, que solo puede ser detenida usando materiales densos y pesados, un reactor a plena potencia no podia tener un envoltorio ligero y delgado, hay una muy buena razon para que los reactores deban de estar en lugares amplios y grandes, para frenar la radiacion hace falta una gruesa, muy gruesa y pesada barrera, exactamente lo contrario a lo que marca el diseño de un avion.

De todas formas se siguio adelante y se crearon un par de prototipos, no eran eficientes y basicamente se usaron como Technolgy testers, (termino empleado para demostrar que una tecnologia es viable y continuar su desarrollo), se iniciaron los preparativos para montarlos en un B-36, el famoso Peacemaker, especialmente modificado, llamado NB-36H, pero los calculos no cuadraban, cuando se vio la esfera de radiacion gamma que se generaria, era obvio que los tripulantes estarian perfectamente metidos en el flujo de radiacion, era necesario protegerlos o no llegarian vivos ni a la frontera, se alejaron los motores del centro de gravedad, pero ni aun poniendolos en las puntas de las alas se generaria suficiente distancia, la siguiente idea fue colocar toda la tripulacion en una esfera blindada y manipular el avion y su armamento a distancia, nuevos problemas, mas peso y la imposibilidad de manejar el avion a control remoto.

El bombardero aun estaba en la fase de diseño, cuando llego el momento de probarlo teoricamente en combate, un grupo de pilotos veteranos lo vio, y de plano lo rechazo, un avion de combate debe de penetrar en espacio aereo enemigo, usualmente enfrentando las defensas que le haran daños, un solo proyectil perfortante en los reactores o en la cabina blindada y el avion estaria perdido, y si era derribado aun en nuestro territorio crearia una zona de destruccion tan grande como el reactor y su contenido, las perdidas operativas serian mas graves para nosotros que un ataque enemigo, un avion estrellandose por accidente al final de la pista destruiria efectivamente un aeropuerto, por donde se le viera, la idea cada dia era menos sensata, finalmente despues de 7 billones de dolares, se llego a la conclusion de que el proyecto era inviable, se cancelo el desarrollo, el bombardero fue revertido a su configuracion original, los reactores fueron enviados al museo y cada quien se fue a su casa.

Pero los proyectos se niegan a morir, cada cierto tiempo se vuelve a presentar la misma idea, cuando se empezo a hablar del proyecto Aurora se menciono la idea de usar reactores nucleares, aislados con superficies de ceramica, parecia que nadie se acordaba de los inconvenientes de los cincuentas; cuando se volvio a considerar los propulsores para las naves espaciales, otra vez aparecio el fantasma, bueno, hay que aceptar que las condiciones son diferentes, mas que aviones, los proyectos de naves espaciales se ven mas como submarinos o portaaviones, claro que si logran encontrar la forma de encontrar agua en abundancia en el sistema solar y de poder construir una nave espacial con el tamaño de un portaaviones y lanzarla al espacio, entonces seria mas factible.

miércoles, 4 de agosto de 2010

Los Secretos del vuelo VTOL


El Despegue y Aterrizaje en Vertical VTOL VErtial Take Off and Landing), habia sido un sueño en la mente de los diseñadores desde el nacimiento de la aviacion, sin embargo, no habia la potencia suficiente para lograrlo, porque este asunto es de pura fuerza bruta, se requiere de una Fuerza Ascensional Fa, que venza el Peso, esto es:

Fa > Mg

A diferencia de la sutil Fuerza de Sustentacion dependiente de la Velocidad, que permite a los aviones volar, el despegue vertical es simplemente una cuestion de potencia, imponiendo la necesidad de motores potentes, esto no fue posible hasta la decada de los cuarentas, cuando lo poderosos motores de estrella desarrollados en la guerra, junto a los nuevos fuselajes de aluminio o de plexiglas, permitieron tener finalmente una relacion Peso Potencia positiva, los primeros aparatos eran no mas que simples juguetes.

El helicoptero se basa en el principio de la Torca, el movimiento giratorio de las aspas, con τ la magnitud de la Torca, r es la mitad de la magnitud del rotor, F es la magnitud de la Fuerza, y θ el angulo entre la fuerza y el rotor

\tau = rF\sin \theta\,\!

Asi entre mas velocidad tengan las aspas, mas torca generan y el helicoptero sube, por desgracia, los rotores girando ofrecen una resistencia brutal al aire, llegando a velocidades supersonicas en las puntas, lo que provoca enormes ondas de choque que impiden a un helicoptero deslizarse suavemente por el aire, limitando su velocidad. Otro inconveniente es que al girar en una direccion, la Torca jala el resto del cuerpo del helicoptero, por lo que debe de ser compensada con algo que equilibre las fuerzas de rotacion laterales, se han intentando diferentes metodos, aspas contrarotativas, en tandem, rotor de cola y finalmente expulsores de flujo en la cola, que pueden graduarse a diferentes velocidades. Al ser tan lento, ha quedado relegado a labores tacticas en el campo de batalla, siendo superado en casi todo por el avion convencional.

Si bien desde la Segunda Guerra Mundial se han hecho intentos por hacer despegar un avion en vertical, los proyectos han sido variados, el Pogo de la USN y el Coleoptero de la Luftwafe eran aviones mas o menos convencionales, con potentes motores de helice en el morro, que en teoria debian despegar verticalmente, ninguno de ellos funciono, como tampoco funciono el proyecto del Natter, un avion cohete lanzado por medio de un riel muy parecido a los que ahora se usan en los misiles SAM, con aceleraciones imposibles de soportar por el ser humano.

En los sesentas finalmente aparecio una idea genial, el Harrier:

BAe HARRIER

El Harrier (la vaca) como lo conocen sus pilotos, es un avion revolucionario, para despegar y aterrizar en vertical usa la potencia de un motor Olympus, que en general no es muy diferente a cualquier otro motor a reaccion, por lo menos en comportamiento, inyectando combustible en un flujo de aire y prendiendolo, con lo que se consigue un considerable empuje, lo que varia radicalmente son las toberas, en vez de un solo conducto fijo, utiliza cuatro toberas orientables, acopladas, para despegar en vertical, el impulso vectorial se dirige hacia abajo, y por la tercera de Newton, el avion se eleva, cuando ha alcanzado cierta altura, las toberas giran suavemente hacia atras y el impulso diferencial lo lleva a obtener mas sustentacion y finalmente volar convencionalmente, para lo cual las superficies de sustentacion ya realizan las funciones convencionales para las cuales fueron pensadas.

Casi al inicio se descubrio que el Harrier podia realizar maniobras sorprendentes, en vuelo horizontal, se desacoplan las toberas, y aplicandoles potencias diferentes, el avion puede responder de forma no convencional, colgarse de un ala, frenar en el aire, esconderse tras una colina y mucho mas, y en modelos posteriores, ir de reversa, con toberas orientables a 360°, de hecho es el primer aparato con la capacidad de girar sus toberas, una idea que se ha adoptado a los cazas de ultima generacion.

martes, 1 de junio de 2010

La Fisica de un Jarrito de Barro

Die erste Ansprache, Physikbesprechen aus die Kaffetasse. Nuestra primera platica, la Fisica de la Taza de cafe, una modesta acompañante de los desayunos de quienes crecimos en Mexico, ha sido la taza de barro del cafe, tipicamente cafe y con adornos sencillos, ultimamente satanizada por su contenido de Plomo, es sin embargo un objeto fascinante de estudio, que por ser tan comun ha pasado desapercibida.

Para empezar, es un objeto de alta tecnologia, muy superior a las modernas tazas de porcelana, los vasos de unicel e incluso a los termos, cuyos fabricantes deberian de imitar sus ventajas:

MATERIAL

La ceramica es un material aislante, de hecho es uno de los mejores aislantes que existen, el mismisimo Transbordador Espacial usa ese tipo de aislante en la panza para protegerlo de los aterrizajes, ademas, con los procedimientos correctos de cocimiento, se atrapan burbujas de aire, que le dan esa consistencia porosa tan parecida al unicel, las burbujas de aire, ayudan a conservar la temperatura y al mismo tiempo le dan una ligereza que permite transportarla con comodidad, el asa, al ser del mismo material, permite sujetarla sin quemarnos las manos, como suele suceder con los vasos de papel que estan de moda en los cafes. Otra ventaja del material es que al vidriarse, se crea una capa protectora que impide la contaminacion del recipiente con olores o sabores desagradables, ademas de que el barro se consigue en todas partes, es barato, reciclable y facil de manejar.

DISEÑO

A todos aquellos familiarizados con la dinamica de fluidos, le parecera obvio que un cafe caliente debe de permanecer asi por el mayor tiempo posible, la Ley de enfriamento de Newton indica que:

 T(t) = T_{\mathrm{m}} + (T_{\mathrm{0}} - T_{\mathrm{m}}) \ e^{-r t}.

El enfriamento es exponencial, cuando dos cuerpos estan en contacto, por lo tanto es ideal que el area de contacto sea minima, y esto lo consigue el jarrito cafe con una elegancia extraordinaria, el cuello se estrecha sobre el cuerpo del recipiente, minimizando el area de contacto, mientras que la boca vuelve a ancharse, para que el liquido que tomaremos este en contacto con un area mayor de atmosfera, enfriandose mas, que el que esta contenido en el cuerpo.


Ahora bien hablando de calor transferido, este lo hace por medio de la Conduccion, que en un material adiabatico como el barro es muy poca, ademas por Conveccion, que es proporcional al tamaño del cuello, entre mas pequeño este, menor Conveccion, y finalmente la Radiacion, que es proporcional al area de contacto entre el medio caliente y la atmosfera, y como ustedes lo veran esa hermosa forma semiesferica del cuerpo del jarrito es el area minima, de acuerdo con la vieja ecuacion:

dQ/dt = α S(T-Ta).

Donde Alpha es el coeficiente de Intercambio de Calor y S el area del cuerpo (ambos dependientes de la geometria del cuerpo)

Ahora bien, dependiendo de donde se situe el liquido, el area de contacto cambia, no se si nuestros antepasados lo pensaron asi, pero si se sirve un atole en un jarro asi, las condiciones cambian, si se sirve justo en el cuello, la nata (si antes los atoles hacian nata), servia como aislante adicional, en cambio si se servia bajo el cuello, el enfriamento de todo el liquido era mas rapido, mientras que si se sirve sobre el cuello, solo se enfria la parte contenida en el cono trunco que es la parte superior de la vasija. Notese en cambio el diseño defectuoso de las tazas convencionales, con un cuerpo cilindrico, que expone una gran frontera, o bien esas tazas europeas que parecen conos invertidos, pareciera que las pensaron para enfriarse rapidamente.

Impresionante en verdad, la cantidad de ideas que tiene un modesto jarro de cafe, y eso que no he hablado de la Teoria de Sopear el pan y de la Termodinamica del Chocolate caliente, cosa que tratare en cuanto logre conseguir uno de esos deliciosos panes de Zacatlan, con azucar rosa simulando la sangre del sacrificado.

CONCLUSION

Voy a tomar de hoy en adelante mi cafe en el recipiente mas moderno que hay, un diseño de hace algunos siglos, pero tan bien pensado que sigue hoy con nosotros, el Jarrito de Barro..

Autor: Sergio Antonio Tellez Morales

BIENVENIDOS A MI BLOG

Hola a todos, bienvenidos a mi blog, dedicado a platicar de Fisica, no es un sitio de enseñanza, ni pretendo hacer divulgacion cientifica, es un simple lugar para platicar de lo que mas amo de la vida, de expresar mis puntos de vista y mis observaciones, de ver fenomenos y de revisar un poco de High Tech, en fin, su amigo Sergio Antonio Tellez Morales, les da la bienvenida