Aquí hay ciencia / Curiosidades sobre el calor (como que no existe)

Si lee esto en plena ola de calor no podrá creerlo: científicamente, el calor no existe como tal.

Esta es una colaboración con la sección ´Aquí hay ciencia´ de Tercer Milenio, suplemento del Heraldo de Aragón, donde fue publicada originalmente.

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Si lee esto en plena ola de calor ha de saber que este no existe como tal. La precisión quizás no le aliviará, pero es posible que le haga olvidarla, siquiera por un instante. Estas son algunas características o curiosidades sobre el calor (o la temperatura).

  • El calor se define como energía en tránsito. Es el paso de energía entre dos cuerpos que se encuentran a diferente temperatura. Es decir, solo existe durante el viaje, durante el movimiento. Usted siente calor, pero no lo tiene. Su calor es solo una sensación, una variable del lenguaje.
  • Lo que tiene es mucha energía interna. Eso es lo que mide la temperatura. (Lo que sí es cierto es que, si le transfieren calor, aumentará su temperatura. Es así como se relacionan.)
  • La naturaleza del calor es tan poco intuitiva que fue uno de los grandes misterios de la física durante siglos. Si puestos dos cuerpos en contacto estos terminan siempre con la misma temperatura, lo lógico era que algo “material” estuviera pasando de uno a otro. A esa sustancia se la llamó calórico.

Pero no existía.

Benjamin Thompson y “sus” cañones

Benjamin Thompson era un soldado que trabajaba en una fábrica de cañones a finales del siglo XVIII. Y no le convencía esa teoría. Cuando los taladraba para perforarlos veía cómo, lógicamente, tanto el cañón como el taladro se calentaban. Como las manos se calientan cuando las frotamos. En este caso lo hacían de tal manera que había que refrescarlos con agua continuamente. Y el agua se calentaba tanto que Thompson calculó que, si pudiera reintroducir el calórico que habían soltado los cañones, estos se fundirían. Así que no podía salir de ellos. El calor no era una sustancia. Era energía, movimiento.

Años después, estas conclusiones permitirían desarrollar las leyes de la termodinámica.

  • Esa energía de la que nace el calor es también movimiento dentro de los cuerpos. En un vaso de agua caliente las moléculas vibran más. Por eso el azúcar se disuelve mejor: una temperatura más alta es una cucharilla molecular.
  • Antes de las leyes de la termodinámica llegó la ley de los gases ideales. La temperatura se relaciona con el calor, pero también con el volumen y la presión. Según que el recipiente esté o no cerrado la temperatura también es mayor presión o expansión. No parece existir ningún concepto plenamente aislado.
  • Al abrir una ventana, el aire caliente -que es menos denso- tiende a subir y a ser sustituido por aire frío que entra y tiende a bajar. Desde aquí abajo, y aunque apenas se note, reconforta saber que la naturaleza trabaja a favor.
  • En España una ola de calor se define, grosso modo, como una temperatura inusualmente alta -durante al menos tres días consecutivos- en comparación con las máximas registradas durante 30 años entre julio y agosto. Es decir, muchísimo calor.
  • Un estudio reciente ha llegado a conclusiones tremendamente preocupantes. Un tercio de la población mundial está expuesta a condiciones que propician olas de calor potencialmente mortales. Aún peor: aun reduciendo drásticamente las emisiones que provocan el cambio climático, la mitad de la población las sufrirá a finales de siglo. Si no se tomaran medidas, el porcentaje llegaría hasta el 75%.
  • Se estima que la ola de calor que sufrió España en 2003 mató, directa o indirectamente, a 13.000 personas. Y hasta 70.000 en toda Europa. Aunque los cálculos son difíciles y entran en juego tanto las muertes a largo plazo como el concepto del “desplazamiento hacia la mortalidad de corto término”. Es decir, que también pudo provocar la muerte a personas destinadas a morir “en el corto término subyacente”.
  • No se puede saber si una ola de calor viene causada directamente por el cambio climático. Pero eso no le resta importancia a este. La comparación es semejante a la del tabaco y el cáncer. Un paciente fumador no sabrá si su tumor en el pulmón ha sido provocado directamente por el tabaco, pero está claro que más le valdría no haber fumado.
  • Hay cuatro formas mediante las cuales el cuerpo puede eliminar (transferir) calor. Por radiación, conducción, convección y evaporación. La radiación es la emisión de ondas electromagnéticas, y por ahí se expulsa más de la mitad (¡). La conducción es la transferencia por contacto directo, como cuando nos aproximamos un objeto frío. La convección es el desplazamiento de aire, similar a lo que ocurre al abrir las ventanas. La evaporación viene de la transformación del sudor de líquido a gas y de su paso al aire. Para conseguirlo necesita energía, que extrae del cuerpo. Concretamente se extraen 0,58 kilocalorías por cada gramo de sudor. Las corrientes de aire favorecen el proceso, y la humedad lo dificulta.
  • En Goldfinger, la película de James Bond, una chica es asesinada al recubrirla por completo con pintura dorada. Allí se dice que es por “asfixia cutánea”, porque el oro impide “respirar” a la piel. Esa es una leyenda. Pero la chica bien pudo morir por un golpe de calor, por la física imposibilidad de sudar.

Imagen de “Goldfinger”

  • Ante el calor, y en ausencia de oro en la piel, es crucial la hidratación. Aunque nuestro cuerpo ya trabaja en ello: pone en marcha todo un complejo proceso hormonal para concentrar la orina, eliminar los desechos ajustando en lo posible la pérdida líquida. Pero tiene un límite: no le haga llegar hasta él.
  • La temperatura máxima registrada en la superficie de la tierra fue de 58°C. Sucedió en Libia, el 2 de septiembre de 1922.
  • La temperatura mínima teórica se conoce como el cero absoluto. En realidad corresponde a algo menos de -273°C, y sería la temperatura en la que las partículas de un cuerpo carecerían de movimiento. No tendría ningún calor que transmitir.
  • El cero absoluto lo describió Lord Kelvin. Aunque era un brillante científico dijo cosas como esta en 1900, cinco años antes de la revolución de Einstein: “No hay nada nuevo que pueda ser descubierto ahora en el campo de la física. Todo lo que queda es añadir más y más precisión a lo que ya medimos”.
  • La improbable disculpa podría estar en esta frase de la película “Algunos hombres buenos”: “Soy un hombre razonable, pero este jodido calor me está volviendo loco”.
  • Queda dicho.

Publicado por Jesús Méndez

Escritor y periodista científico. MD, PhD

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