La ciencia en la vida más o menos cotidiana
Posiblemente entre las diez películas más chotas de la historia |
Tenemos una nueva semana y como cada jueves cuando ingreses a Expreso a Neptuno vas a encontrarte con un nuevo post. Algo interesante que propone el blog es el hecho de diversificar, permitiendo que cada uno escriba sobre lo que guste. Viéndolo de esa forma en esta oportunidad se me ocurrió abordar un tema que en principio podría parecer un tanto random. Sin embargo, espero les resulte interesante y puedan disfrutar de la lectura. Suelen costarme los títulos pero sin pensarlo demasiado podríamos decir que esta entrada es una especie de volumen dos de la ciencia en la vida cotidiana, o bueno, tal vez no tan cotidiana.
La mayoría de las personas en alguna ocasión nos hemos visto en la situación de patinar sobre hielo. Algunos con cierta gracia, otros como pueden y también están los que, aparentemente, disfrutan enfriándose el culo. Ahora bien, como la mayoría de los fenómenos y acciones que realizamos, es posible explicar por qué podemos patinar sobre hielo dándole un breve vistazo a algunos conceptos básicos de física y química.
Muchas veces se utilizan términos como presión cotidianamente. Por ejemplo, se puede escuchar, el agua sale con poca presión u, hoy hay baja presión. Hagamos un pequeño stop en este punto. Más allá de la libre utilización dentro de un determinado contexto, sabemos realmente ¿qué es la presión? La definición nos dice que la presión es la fuerza ejercida por unidad de superficie. Visto como fórmula lo podemos escribir, P = F / S.
El otro término sobre el que necesitamos comprender algunas cosas es el agua. Hechos del saber popular son por ejemplo, que si metemos una cubetera en el freezer al cabo de un rato obtendremos hielo o que para cocinar fideos ponemos a calentar una olla con agua hasta que la misma hierva. Muy probablemente también hayan escuchado que la temperatura a la que el agua se solidifica es 0°C y la de hervor es de 100°C. Pero fíjense que nunca nos aclaran a qué presión estas temperaturas son correctas. Esto se debe a que estos fenómenos son ciertos a presión atmosférica (1 atmósfera). Bueno entonces queda claro que hay una relación entre estas dos variables.
Para concluir con los datos técnicos voy a aportar un gráfico, conocido como diagrama de fases del agua, que nos permitirá comprender qué es lo que ocurre. Para aquellos que no hayan visto nada de matemática desde el secundario les anticipo que hay involucrados ejes cartesianos. En el eje y (vertical), se encuentra la presión y en el eje x (horizontal) la variable temperatura.
Todos saben que el agua puede presentarse en tres estados: sólido, líquido y gaseoso. Las líneas continuas indican que existe equilibrio de las distintas fases del agua. Entiéndase como equilibrio el hecho de que sobre esos pares de presión y temperatura coexisten ambas fases del agua. La primera línea curva que llega hasta el punto triple es la zona de presiones y temperaturas en las que hay equilibrio entre la fase sólida (hielo) y la fase gaseosa (vapor). La recta es el equilibrio entre la fase sólida y la líquida. La otra curva es el equilibrio entre la fase gaseosa y la líquida. Un dato curioso es que en el punto triple el agua se encuentra en sus tres estados al mismo tiempo. Observemos que se corrobora el dato que vimos antes. Cuando buscamos la temperatura de 0°C (en el eje horizontal) y subimos por la línea recta punteada hasta la presión atmosférica (1 atmósfera) estamos justo en el punto donde se comienza a fundir el hielo.
Si llegaron hasta este punto del post (lo cual espero porque si no escribí al pedo) estamos a un paso de la verdad. Dado que las pistas de patinaje cuentan con hielo sólido y la presión es la atmosférica, la temperatura necesariamente debe ser unos grados menor a 0°C. Por otro lado, un patín cuenta con una cuchilla de superficie pequeña. Cuando una persona patina se aplica una fuerza grande (el peso del patinador/a) sobre una superficie realmente chica (la cuchilla de un patín), lo cual si recordamos lo que vimos hace un rato da como resultado una presión importante. Tan importante como para lograr que al aplicar dicha presión sobre el hielo cambie su estado a líquido y permita el desliz del patín. Pueden observar que si toman un punto cercano por debajo de 0°C en el eje x y suben por una línea punteada en forma vertical (lo cual equivale al aumento de presión) podrán llegar a la zona del gráfico donde predomina la fase líquida.
Quedan todos invitados a compartir en caso de tener alguna duda o curiosidad ya sea de este u otro hecho que les gustaría conocer la explicación. Nos vemos la próxima en otra entrada de Expreso a Neptuno.
1 comentarios
muy buena la nota!! antes escribi un monton y se borro (!)
ResponderBorrarPreguntaba como es la preparacion de estas pistas en la temperatura (no en el ambiente sino en la propia pista) y con cuanta antelacion esta preparada antes de usarla