Los Reyes adiabáticos

08/02/2011 0 comentarios
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Todavía faltaba por explicar un regalo de Reyes: los Reyes adiabáticos (ved los anteriores posts "Los Reyes magnéticos" de 9/1/11, "Los Reyes viscoelásticos" de 13/1/11 y "Los Reyes periódicos" de 14/1/11).

Adiabático significa que no intercambia calor con el entorno. Y esto es lo que nos trajeron los Reyes. Unos vasos adiabáticos. Vasos con doble pared, de forma que la temperatura de la sustancia de dentro –fría o caliente- se mantiene mucho más tiempo que si fuera un vaso de pared de vidrio.

Los termos son muy parecidos. Técnicamente los termos se conocen como vasos Dewar. James Dewar (1842-1923) fue un físico escocés que los inventó. En origen consistían en un frasco con una doble pared de vidrio.  Desde el punto de vista topológico un termo es cómo si fuera una pelota deshinchada a la que le diéramos forma de una copa alargada. Y por el orificio por donde se hincha la pelota lo que se hace es extraer el aire, es decir, se hace el vacío, y se cierra el agujero con una soldadura.  Además, se deposita una capa de metal plateado –plata u otro- por la pared . El resultado es un recipiente muy aislante, que además se ubica en el  interior de una masa resistente a los golpes, como corcho, y se tapa con un tapón grueso. Ahora se fabrican con otros materiales diferentes del vidrio, incluso de acero inoxidable. Se usan en la vida doméstica para transportar líquidos calientes o fríos, e industrialmente se transporta con ellos el nitrógeno líquido a temperaturas muy bajas sin que se pierda demasiado líquido por ebullición.

Hay tres mecanismos por los que una sustancia puede intercambiar calor con el exterior: conducción, convección y radiación. En un termo la radiación es muy escasa, porque las capas plateadas son muy reflectantes y reducen la pérdida o ganancia de calor por esta vía. La conducción también es muy escasa, porque la pared de vidrio interior está rodeada por una zona donde no hay aire, y su conductividad es muy baja. Y la convección no se da por las paredes, porque la pared exterior está a la temperatura ambiente, ya que no se ha calentado ni por conducción ni por radiación. Sólo puede perder o ganar calor por el tapón, que es grueso y muy aislante.

Hay una línea de vasos de vidrio con doble pared de la marca Bodum. Son fabricados con vidrio borosilicato, un vidrio de calidad que contiene boro y se usa para utillaje de vidrio de laboratorio y para algunas cristalerías. La principal diferencia con los vasos Dewar es que el interior de los Bodum contiene aire entre sus paredes, y no el vacío. Se ahorra así el problema de hacer una soldadura al vidrio, que deformaría el vaso por su base.  En ella hay un agujero protegido por una válvula de silicona. Así se permite que el aire pueda entrar y salir de la doble pared, ajustándose así la presión interior a la presión atmosférica. Puesto que el agujero de la válvula es muy pequeño, se puede lavar el vaso normalmente sin que entre agua entre las paredes.




El hecho que la pared exterior esté a temperatura ambiente evita que cuando se pone un líquido frío en su interior, condense la humedad ambiental en la superficie externa del vaso, y se evitan "aquellos molestos aros de agua de condensación que quedan sobre la mesa", como dice la publicidad.

Sólo tienen un problema práctico: cuando tocas la pared exterior, no sabes si el líquido de dentro está caliente o frío, y para saberlo hay que meter el dedo en el líquido. Quizás en un diseño más avanzado pondrán un cristal líquido termotrópico enganchado a la pared interiore interior que, por el color, indique la temperatura...  Acabo de dar una idea que desarrollarán, patentarán el prototipo y harán negocio, pero no podré cobrar, porque  las ideas no se pueden patentar...

Más información:  www.bodum.com/int/es/shop/detail/10108-10/