Mecanica de fluidos y el Virus

 Ya que finalmente la OMS acepto que el Virus puede estar en el aire, podre comentar sobre un asunto que los físicos ya sabiamos, una pequeña particula puede flotar en el aire por mucho tiempo, ese es el mecanismo por el cual el polen puede viajar largas distancias y el polvo o el smog pueden sostenerse flotando en las casas o en las grandes ciudades.

Una pequeña particula puede sostenerse en el aire por varios mecanismos:

1. Sustentacion, por su propia naturaleza, puede hacer fluir el aire alrededor suyo, de tal forma que exista una diferencia de presion entre la parte superior y la inferior, pudiendo volar.
2. Impulso, las corrientes de aire, pueden crear una fuerza, que la levante o mueva de una superficie y llevarla por el aire, el mismo fenomeno de las bolsas de supermercado, que vacias, flotan por todas partes.
3. Conveccion, el caliente asfalto/cemento de las ciudades, forma un fenomeno, en que el aire caliente sube y el frio baja, creandose corrientes que pueden mover objetos muy pequeños.
4. Una vez en el aire, uno o varios de estos fenomenos, hacen que una particula pequeña, flote por largos periodos de tiempo, (los granos de polvo del Sahara, que son mas pesados, pueden cruzar el atlantico), porque su pequeño tamaño y pesos, hacen que pueda levantarse, moverse o sustentarse por un buen periodo de tiempo

La mecanica de la flotacion de las pequeñas particulas tiene al menos 100 años de conocerse bien, los trabajos de Lagrange (y no me refiero al de ZZ top), son muy bien conocidos, no somos pocos los Fisicos, que nos quedamos estupefactos, ante la opinion de la OMS de que el Covid no podia mantenerse en el aire, yo por mi parte, decidi no aumentar el panico, desmintiendo a la OMS, pero eso me hizo sospechar de su competencia, por lo que desde entonces, he puesto en juicio muchas de sus recomendaciones, no acatandolas automaticamente, sino viendo si son sensatas o no, en cuanto termine la emergencia, sera indispensable revisar estrictamente su comportamiento, tal falta de profesionalismo suele indicar una organizacion deficiente y podrida.

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:

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