Transmisión del calor

Dejas una cuchara metálica dentro de la sopa caliente y, al cabo de un rato, el mango también está caliente aunque no toca el líquido, como se muestra en la figura.

¿Cómo se llama el mecanismo por el que el calor ha viajado a lo largo de la cuchara? Explícalo brevemente.

Clasifica estos materiales en buenos conductores del calor o aislantes térmicos, y justifica tu elección:

1. a) Una sartén de aluminio.
2. b) El mango de madera de la sartén.
3. c) Un jersey de lana.
4. d) Una cuchara de acero.
5. e) Un tapón de corcho.

Tocas la pata metálica de tu escritorio y después la superficie de madera, y el metal te parece más frío, aunque los dos llevan horas en la misma habitación.

1. a) ¿Están realmente a distinta temperatura?
2. b) Explica la diferencia de sensación usando la conducción del calor.

Al encender el radiador, el aire de la habitación se va calentando poco a poco, empezando por la zona más cercana al techo, como se muestra en la figura.

¿Qué mecanismo reparte el calor por el aire de la habitación? Descríbelo.

En la playa, a mediodía, se nota una brisa que sopla del mar hacia la arena: el aire situado sobre la arena caliente sube y el aire más fresco del mar viene a ocupar su lugar, como se muestra en la figura.

¿Qué mecanismo de transmisión del calor está actuando? Explícalo.

De día, en la playa, la brisa sopla del mar hacia tierra; de noche suele soplar al revés. Sabiendo que la arena se calienta y se enfría mucho más rápido que el agua del mar, explica las dos situaciones usando las corrientes de convección.

El Sol calienta la Tierra a pesar de que entre ambos hay unos $150$ millones de kilómetros de espacio vacío, como se muestra en la figura.

¿Qué mecanismo de transmisión del calor hace posible que nos llegue su energía? ¿Por qué no pueden ser los otros dos?

Un día frío pero soleado de invierno te pones al sol y notas calor en la cara, aunque el aire sigue frío. ¿Por qué mecanismo te llega ese calor? ¿Necesita aire para viajar?

Una nave espacial se calienta por el Sol y debe deshacerse del exceso de calor, pero está rodeada de vacío, como se muestra en la figura.

1. a) Explica por qué no puede enfriarse por conducción ni por convección.
2. b) ¿Qué mecanismo le queda para perder calor?
3. c) Los paneles de enfriado de las naves son grandes, negros y planos: razona por qué esas características favorecen ese mecanismo.

Cuando horneas una pizza intervienen los tres mecanismos de transmisión del calor. Identifícalos:

1. a) La resistencia eléctrica incandescente calienta la pizza sin tocarla.
2. b) El aire caliente circula por el interior del horno.
3. c) La bandeja metálica calienta la base de la masa.

Sentado frente a una chimenea encendida notas el calor en la cara, mientras el humo y el aire caliente se marchan por el tiro, como se muestra en la figura.

1. a) ¿Qué mecanismo te está calentando a ti?
2. b) ¿Qué mecanismo hace subir el aire caliente por la chimenea?

Justifica ambas respuestas.

Calientas agua en un cazo de acero sobre una cocina de gas, como se muestra en la figura. Describe el viaje del calor desde la llama hasta el agua, identificando el mecanismo que actúa en cada tramo:

1. a) De la llama y los gases calientes al fondo del cazo.
2. b) A través del metal del cazo.
3. c) Desde el fondo del cazo hasta toda el agua.

¿Por qué las cazuelas y las sartenes llevan el mango de madera o de plástico en vez de ser de una sola pieza de metal? Explícalo con lo que sabes sobre la conducción del calor.

Los plumíferos abrigan porque las plumas atrapan mucho aire entre ellas.

1. a) ¿Es el aire quieto y atrapado buen o mal conductor del calor?
2. b) Explica por qué ese aire atrapado hace que nuestro cuerpo pierda menos calor.

Los servicios de emergencia envuelven a los accidentados con una manta isotérmica, una lámina fina y plateada.

1. a) ¿Qué le ocurre a la radiación que emite el cuerpo cuando llega a la cara plateada de la manta?
2. b) El aire que queda entre el cuerpo y la manta apenas puede moverse: ¿cómo ayuda eso a reducir las pérdidas por convección?
3. c) La manta no «da calor», y sin embargo la persona se enfría mucho más despacio. Explícalo.