dimecres, 20 d’abril del 2011

Interessant tassa de café


En aquest article es descriu una tassa que manté el café a la temperatura de 58 graus durant més de mitja hora i funciona sense piles.

http://www.diariovasco.com/v/20110420/opinion/articulos-opinion/taza-perfecta-20110420.html

El principi físic que permet dit funcionament és el mateix (diu l'article) que el que manté un refresc amb glassons de gel fred durant una bona estona. En tot canvi d'estat, cal que el sistema intercanvii amb l'entorn una determinada quantitat d'energia, sense que es manifesti cap variació de la temperatura.


En efecte, si refredem l'aigua fins a arrivar a zero graus, podrem observar com es comença a formar gel. El gel segueix sent aigua, però en un estat d'agregació diferent al de l'aigua líquida. Quan un gram d'aigua sòlida (gel) passa a aigua líquida, absorveix del seu entorn uns 334 Joules (unitat d'energia). Com que els dos estats (sòlid i líquid) conviuen junts, tot el calor que donem al sistema s'invertirà en desfer el gel, no pas en fer pujar la temperatura.

Si comparem l'energia necessaria per desfer un gram d'aigua amb l'energia necessària per a fer pujar un grau centígrad un gram d'aigua, és a dir una caloria (que equival a 4,4 Joules) veiem que és gairebé cent vegades més gran. Per tant, cal aproximadament la mateixa energia per desfer un glaçó que per escalfar la mateixa quantitat d'aigua fins a que bulli.


Doncs bé, el que proposen aquests investigadors és fabricar un recipient entre les parets del qual hi hagi un sòlid que es desfà a 58 graus de temperatura (semblant al cas de la cera). Com que el café inicialment està molt calent, és capaç de donar un munt de calor a la cera per a que aquesta es desfaci. Passa, però, que un cop desfeta, si volem baixar la seva temperatura per sota dels 58 graus, li haurem de robar calor, és a dir, refredar-la. I aquest bescanvi, hem vist, necessita de molta energia, i per tant, molt de temps d'estar en contacte amb l'entorn.

El que no diuen els investigadors és que l'invent funciona perquè un objecte a 58 graus de temperatura perd menys calor per radiació i per contacte amb l'entorn que un objecte més calent, posem per cas a 90 graus de temperatura.