El uso correcto de los recursos naturales, como la energía térmica que proporciona el Sol, podría ayudar a tener agua caliente en los hogares y en una escuela. ¿Te gustaría saber cómo es posible esto? Las siguientes preguntas guiarán el desarrollo de este proyecto por indagación y los saberes necesarios para la construcción de un calentador solar.
¿A dónde va el calor?
- El calor es energía térmica en tránsito: siempre viaja del cuerpo de mayor temperatura al de menor temperatura.
- Cuando dos cuerpos con distinta temperatura se ponen en contacto, el calor fluye del caliente al frío hasta que ambos alcanzan el equilibrio térmico.
- En un calentador solar, el calor del Sol pasa al agua y al recipiente; en un vaso con hielo, el calor del agua y del ambiente pasa al hielo y lo derrite.
El calor va siempre del cuerpo o zona de mayor temperatura hacia el de menor temperatura, hasta igualar temperaturas (equilibrio térmico).
¿La temperatura más baja es 0 °C?
- El 0 °C es solo el punto de fusión del agua: a esa temperatura el hielo se derrite o el agua se congela.
- Existen temperaturas mucho más bajas, por ejemplo el hielo seco (≈ -78 °C) o el nitrógeno líquido (≈ -196 °C).
- El cero absoluto, la temperatura teórica más baja posible, es 0 K = -273,15 °C.
No. 0 °C es solo el punto de congelación del agua; la temperatura más baja posible es el cero absoluto, -273,15 °C (0 K).
¿Cómo se transfiere el calor sin una conexión?
- Por radiación: el calor viaja como ondas electromagnéticas (infrarrojo) y no necesita medio material.
- Por convección: en líquidos y gases, el fluido caliente asciende y el frío desciende, formando corrientes.
- Por conducción: en sólidos, el calor pasa de partícula a partícula por contacto directo.
Indagamos: ¿A dónde va el calor?
Respuesta orientativa: Con los materiales indicados (termómetro, chocolate, tazas, lata con tapa, reloj, arena, agua fría, cubos de hielo y agua caliente) se puede comprobar que el calor fluye del agua caliente al hielo y del ambiente al chocolate. Se recomienda registrar la temperatura cada minuto y anotar en qué momento se alcanza el equilibrio térmico.
El calor se transfiere sin conexión material principalmente por radiación (ondas electromagnéticas); también por convección en fluidos y por conducción en sólidos.
