Para mantener fría una lata de refresco

04/09/2014 0 comentarios
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En verano, latas y botellas de bebidas frías empiezan a calentarse nada más sacarlas de la nevera. Ese calentamiento se produce por dos causas, la transmisión de calor del aire por conducción, y la condensación de agua en el exterior del recipiente. Este segundo efecto lo podemos denominar "botijo inverso", ya que calienta la lata por el mismo fenómeno que refresca un botijo solo que al revés. El calor latente de evaporación enfría el botijo, y en la condensación calienta la lata. En ambientes muy húmedos el efecto botijo inverso es responsable de dos tercios del calentamiento de la lata. Para prevenirlo resultan efectivas las fundas de neopreno, o en su defecto envolver las latas en bolsas de plástico.

Existen unos abriguitos de neopreno para las latas de bebida. Estas fundas se venden sobre todo como regalo promocional, aunque también se pueden comprar. Aunque parezca algo demasiado refinado o puramente publicitario, en determinadas condiciones puede resultar muy efectivo.

Fundas de neopreno para latas Cuando se vive en una zona sometida al régimen de brisas, una de las cosas curiosas que ocurre es que el ambiente está siempre cercano al 100 % de humedad. Al menos de día, en toda la fase del ciclo en que el viento viene de mar a tierra, el aire que está sobre el mar se carga con toda el agua que puede llevar disuelto.

Ese aire circulante cargado de humedad resulta agresivo. Cualquier pieza de hierro expuesta se oxida a una velocidad llamativa, la comida se arruina: el pan está chicloso, las galletas no crujen, los frutos secos se enrancian... La capacidad de humedecer y oxidar que tiene ese viento cargado de humedad es tremenda.

En cuanto se saca una bebida de la nevera, una botella o una lata, se empiezan a formar gotitas de agua en su superficie. La cantidad de agua que cabe disuelta en el aire cambia con la temperatura, y es menor en el aire frío. Así, cuando el aire se acerca a la superficie de la lata se enfría y el agua sobrante se "desdisuelve" (precipita) formando gotitas. Como la humedad es mucha, esas gotas engordan rápidamente y escurren hacia abajo, los posavasos se hacen imprescindibles. Aparte de la incomodidad de que la bebida quede empapada por el exterior, ocurre que se calienta muy rápidamente, se trata del "efecto botijo inverso". La clave del funcionamiento del botijo es el hecho de que la evaporación enfría con lo que al irse evaporando el agua que rezuma por su pared se va refrescando la que queda dentro. La recíproca también es cierta, la condensación calienta. Así que toda el agua que se condensa en el exterior de la lata le roba el frescor, la calienta.

Ahí es donde una buena funda de neopreno entra en juego, al cubrir la superficie de la lata con una material muy aislante el aire no entra en contacto con la superficie fría del metal de la lata y no se condensa. No hay churretes de agua y no hay calentamiento acelerado. Excelente.

Esa explicación está muy bien, pero la lata de bebida no se calienta solo por el efecto “botijo inverso”, sino que también se calentará por transmisión simple, por estar en contacto con el aire caliente veraniego. ¿Qué proporción del calentamiento se produce por conducción y cuál por condensación (o botijo inverso)?

Sistema experimentalUna vez intenté hacer un experimento casero sobre este asunto pero resultó demasiado cutre, afortunadamente otras personas (Dale R. Durran y Dargan M. W. Frierson, concretamente) se han tomado la cuestión en serio, haciendo experimentos cuidados y publicando sus resultados en Physics Today (Condensation, atmospheric motion, and cold beer, un título tan genial como el artículo, al que además se puede acceder gratuitamente). En vez de aprovechar el ambiente natural de unas vacaciones, han utilizado un sistema de laboratorio con una cámara climática, un equipo en el que se puede controlar la temperatura y la humedad ambiente en un recinto cerrado. En esa cámara han colocado recipientes de refresco con agua a 0 ºC y los han mantenido en unas condiciones bien definidas durante 5 minutos. Este proceso lo han repetido para diferentes temperaturas y humedades muchas veces. En cada caso, además de ver cuánto subía la temperatura del agua pesaban el recipiente con precisión. Esa pesada sirve para conocer la cantidad de agua que se ha condensado y con ese dato y conociendo el calor latente de cambio de fase se puede saber la cantidad de calor que ha producido la condensación. Con ello se estima con bastante precisión qué parte del aumento total de temperatura se debe al efecto botijo inverso y cuál al calentamiento por conducción.

La figura adjunta corresponde a los experimentos hechos en aire a 35 ºC. Con aire a esa temperatura hicieron medidas a muchas humedades diferentes, que es lo que se representa en el eje x de la gráfica. Cada experimento da dos resultados: el calentamiento total (punto relleno) y la parte del mismo que se debe a la condensación (punto hueco). Se ve que la diferencia, que corresponde a la parte debida al calentamiento por transmisión, es más o menos constante en todos los casos, mientras que la condensación es la responsable de que a mayores humedades del aire se caliente más la lata, como era de esperar. Al 90 % de humedad el aumento de temperatura es de 11 ºC de los que 7 ºC se deben a la condensación.

Datos a 35ºC

En ambientes húmedos, a la misma temperatura, la cantidad total de calor aportado a la lata es tres veces superior al de ambientes secos. Por tanto las fundas de neopreno son más convenientes en dichos ambientes húmedos, ya que aunque son efectivas para ralentizar los dos procesos de calentamiento, allí tienen hasta tres veces más trabajo.

Quizás alguien haya leído hasta aquí y sienta la necesidad de una de esas fundas de neopreno pero no tenga ninguna a mano. Aunque no es lo mismo, envolver la lata o la botella frías en una bolsita de plástico resulta también muy efectivo para prevenir la condensación. Y eso sí que es tecnología de andar por casa.