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jueves, 13 de agosto de 2020

Tecnologías sencillas frente al calor: el botijo, y el abanico (parte II - el abanico)

En una entrada de ayer (ver aquí) tratamos sobre tecnologías sencillas frente al calor, y en concreto sobre el botijo, y quedábamos para una posterior entrada sobre el abanico.

Abanico: Instrumento compuesto por un conjunto de varillas articuladas por un extremo y pegadas por el otro a una tela o un papel que se despliega con ellas en semicírculo.

Seguidamente podéis ver una muestra de abanicos, de aquí, Bodonal.








La física del abanico: ¿Cómo puede enfriarnos un artilugio que lo único que hace es remover el aire caliente? El mecanismo del abanico no se explica por fórmulas matemáticas tan complejas como las del botijo. Pero también tiene su ciencia. Concretamente, tiene que ver con la primera ley de la termodinámica y un proceso conocido como convección.

El aire es un mal conductor del calor y de la humedad. Así, en un ambiente cerrado, el aire estático que nos rodea está saturado, caliente y cargado de humedad. Pero todo cambia si lo ponemos en movimiento. Si esta envoltura gaseosa se renueva por acción de un abanico (o un ventilador) se produce la transferencia de calor por convección forzada o asistida. Es decir, el calor se disipa al desplazar el aire que nos rodea.

Eso sí, esta solución es solo temporal. Si estamos en una habitación cerrada, llegará un momento en el que todo el aire en su interior esté a una temperatura igual o superior a la de nuestro cuerpo. Ahí se acaba la magia del abanico. Cualquiera que se haya quedado dormido en una noche de verano con un ventilador puesto y se haya despertado sudando sabe de qué estamos hablando.

miércoles, 12 de agosto de 2020

Tecnologías sencillas frente al calor: el botijo, y el abanico (parte I - el botijo)

Ayer vi un botijo en casa, aquí en Bodonal, y ello me dio pie para escribir la presente entrada del blog, que hoy vamos a dedicar a este curioso artilugio, y en los próximos días dedicaremos otra entrada del blog al abanico.

La primera nevera eléctrica se inventó hace poco más de un siglo. Hasta entonces, los alimentos se mantenían frescos en las bodegas. Y el agua, en botijos. Un extraño artilugio capaz de enfriar líquidos aun estando al sol. El invento del aire acondicionado es igual de antiguo. Y el primer ventilador eléctrico se remonta a los años 80 del siglo XIX. Hasta entonces, cientos de generaciones le habían dado al abanico para refrescarse.

Lo supiesen o no, el botijo y el abanico, perfeccionados durante siglos, profundizan en la física del aire y de los materiales. Sus diseños son matemáticamente perfectos. A veces, la tecnología no tiene que ser complicada para ser la mejor aliada frente al calor.

Botijo: “Vasija de barro poroso que se usa para refrescar el agua, de vientre abultado, con asa en la parte superior, a uno de los lados boca para llenarlo de agua, y al opuesto un pitorro para beber”. Así de sencillo define la RAE el botijo.

Los más jóvenes puede que no hayan bebido jamás de un botijo, pero la mayoría de nosotros ha bebido de alguno e incluso posee uno en casa, ya que es un elemento típico de la cultura española, especialmente por el sur de nuestro país. Este dispositivo representa una de las obras de ingeniería más simples y efectivas, ya que sin ningún tipo de aporte de energía es capaz de enfriar el líquido que se encuentra en su interior.

Para que os hagáis una idea de su potencial, si dejamos el botijo colocado en una temperatura ambiente de unos 30 grados centígrados, es capaz de enfriar el agua de su interior hasta 10 grados. De hecho, enfría la temperatura con cierta velocidad ya que normalmente es capaz de disminuir estos 10 grados en menos de una hora.

Se utiliza la arcilla porque el funcionamiento del botijo se basa en la porosidad de su superficie. Es decir, el material no está totalmente cerrado y el agua de su interior puede salir a la superficie. Este efecto se conoce normalmente como sudar, ya que literalmente parece que el botijo suda el agua de su interior y se enfría. Podéis ver este fenómeno en cualquier botijo que esté lleno de agua.


Botijo - Bodonal

Botijo - Bodonal


También tenemos el refrán “más simple que el mecanismo de un botijo”. Y, después, tenemos esto: Unos investigadores españoles de la Universidad Politécnica de Madrid (Gabriel Pinto y José Ignacio Zubizarreta) estudiaron el modelo físico de este proceso, y plantearon sus ecuaciones dinámicas para un botijo esférico.

En su trabajo desarrollaron el modelo matemático que explica cómo funciona un botijo.
 



El experimento que hicieron se desarrolló de la siguiente manera. Simularon un caluroso día de verano de 39 grados y una humedad relativa del 42%. Llenaron un botijo con 3,16 litros de agua. Le colocaron un termómetro y midieron periódicamente los cambios en la temperatura y en la cantidad de agua evaporada. Tras las siete primeras horas del experimento, la temperatura del agua había bajado nada menos que 15 grados. Y se habían evaporado 400 gramos de agua a través de los poros de la vasija.

A partir de ese punto, el agua empezó a calentarse. Primero lentamente y, a medida que se reducía su volumen, a mayor velocidad. Al cabo de 72 horas, no quedaba agua en el botijo. Gabriel Pinto, quien había empezado el experimento en solitario, quiso desarrollar un modelo matemático para el botijo. Pero no fue hasta que Zubizarreta se interesó por el proyecto (cuatro años más tarde) que dieron con las ecuaciones.




Básicamente, la clave está en la evaporación del agua que impregna el barro poroso. Funciona de forma similar a si mojamos nuestra piel o sudamos. Esta agua exudada a través del barro extrae parte de la energía térmica del agua almacenada, provocando su enfriamiento. Por eso, mientras sean de color claro (para no absorber mucha radiación solar) y estén en un entorno seco (si el aire es húmedo la evaporación es mínima), pueden enfriar el líquido incluso a pleno sol.

martes, 21 de agosto de 2012

Tiempo y temperatura en Bodonal --mucho calor--


En Bodonal, hoy cielo con calima,  26,5º a las 9,30 horas de la mañana, un 52% de humedad y 950,8 milibares -según datos de mi estación meteorológica mod. Roctrail 58787- . Dos horas después la temperatura alcanzaba casi los 30 grados . A lo largo del día ha hecho mucho calor.

Los datos de hoy de la estación meteorológica situada en Fregenal han sido los siguientes:
temperatura máxima 38,4 º a las 16,50 horas
temperatura mínima  19,4º  a las   6,50 horas

Este verano continua atípico: una semana con temperaturas que rondan los 40º- 43º C alternando con otra semana fresca 25º-32º, (de temperaturas máximas).
De momento, según la previsión meteorológica, este calor podrá durar hasta el viernes día 24.

Habitualmente consulto la predicción del tiempo en las siguientes páginas.

miércoles, 14 de septiembre de 2011

Otro dia más...40º a la sombra.......

Y sigue apretando el calor, podríamos decir que 40 grados a la sombra. Pero 40º a sombra curiosamente es un blog de Tiago Batista, que escribe cosas de Amareleja, http://amareleja40grausasombra.blogspot.com/
y os prguntareis ¿donde está Amareleja?, bueno pues Amareleja es un pequeña población portuguesa de unos 2.700 habitantes muy cerca de Valencia del Monbuey, y que es conocida principalmente por que allí está ubicada la central fotovoltaica más grande del mundo y está considerada como la zona donde hace mayor calor en Portugal (Na Vila de Amareleja "A terra mais quente de Portugal", está a crescer a olhos vistos aquela que será a maior central  fotovoltaica do mundo, com 2.520 seguidores solares, com 104 painéis solares cada um, a Central Solar Fotovoltaica de Amareleja, estará a funcionar em pleno até final do corrente ano, altura em que produzirá 93 mil MegaWattsHora.) http://amareleja.com.sapo.pt/frame_inicio.htm . Es un pueblo curioso de visitar

martes, 13 de septiembre de 2011

Sigue el calor

Mucho calor es lo que hace en Badajoz hoy, la gente va por las calles de un lado para otro como sin rumbo fijo como mareadas, quizás sea cuestión de días pero espero que pase pronto, aunque todavía quedan días en el llamado "veranillo del membrillo".