¿Cómo funciona un termostato?

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Mientras que los termómetros solo nos dicen cuál es la temperatura del ambiente, los termostatos también son capaces de regularla, aumentando el calor si el ambiente está muy frío y bajando las temperaturas si hace mucho calor. Para ello, el termostato controla los sistemas de calefacción y refrigeración, que son los dos sistemas que más energía consumen en el hogar y que más influyen en tu comodidad. Aunque no parezca muy simple, su funcionamiento no implica muchas dificultades y saber cómo funciona un termostato puede resultarte muy útil, así que echémosle un vistazo.

¿Qué es un termostato?

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Básicamente, y como mencionaba, un termostato es un dispositivo que tiene como finalidad controlar los sistemas de calefacción y refrigeración (aire acondicionado) del hogar para que mantenga una temperatura determinada dentro de ciertos rangos. En un hogar, por ejemplo, el termostato puede encender el sistema de calefacción cuando la temperatura del ambiente baja o se encuentra en un determinado rango que se considera frío.

En cambio, si el la temperatura ambiente del hogar aumenta demasiado, o se encuentra en el rango de temperaturas consideradas como excesivamente cálidas, el termostato enciende el sistema de refrigeración o de aire acondicionado para bajar las temperaturas. En el momento en el que el termostato registra una temperatura dentro de un rango estable o deseado, este dispositivo apaga el sistema que previamente había encendido.

Fundamentalmente, existen dos tipos de termostatos: los mecánicos y los digitales. Los digitales, generalmente son programables y ésto permite al usuario programar o establecer las temperaturas deseadas de acuerdo al momento del día, los días de la semana y el clima según la estación del año. Veamos un poco más acerca de cada uno y su funcionamiento.

Tipos de termostatos y su funcionamiento

Termostatos mecánicos

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Los termostatos de este tipo utilizan mecanismos físicos, tanto para medir la temperatura del aire como para activar los procesos que van a cambiarla encendiendo y apagando los sistemas. Aquí se emplean diversos sensores tecnológicos, desde tiras bimetálicas, bolitas de cera, bulbos llenos de gas y tubos de aire. Estos sensores reaccionan de acuerdo a los cambios en la temperatura y mediante expansión o contracción, activan los interruptores para subir o bajar las temperaturas. Antiguamente, este tipo de termostato contenía bulbos llenos de mercurio, pero ello se prohibió hace ya varios años debido a los conocidos problemas de este elemento.

Dentro de este tipo de termostatos, los de tiras bimetálicas son los más comunes. Funciona mediante dos delgadas tiras de metales como hierro, cobre y acero, unidas entre sí y enrolladas a una bobina. De acuerdo a la temperatura, los metales se expanden o se contraen a diferentes velocidades, haciendo que las tiras terminen doblándose. Entonces, cuando las tiras se doblan lo suficiente como para tocar un contacto eléctrico y completar un circuito, el sistema de calefacción o de refrigeración se enciende. Cuando la temperatura vuelve a cambiar lo suficiente como para enderezar la tira, se corta el circuito y el sistema se apaga.

Termostatos digitales

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En el caso de los digitales, los más utilizados en nuestros días, todo es más sencillo aún. Los termostatos digitales utilizan sensores electrónicos en lugar de físicos para controlar los cambios en la temperatura. El usuario programa una temperatura determinada de acuerdo a su comodidad y cuando los sensores electrónicos del termostato registran esas cantidades, efectúan los cambios necesarios encendiendo o apagando los sistemas.

COMO FUNCIONA UNA BOMBA ATOMICA

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Por más desprecio y desaprobación que tengamos hacia la guerra y cualquier tipo de acto bélico, el hecho de que la bomba atómica es uno de los dispositivos más brillantes y devastadores concebidos por el ser humano, y que por ende es verdaderamente interesante, es algo innegable. Ojalá nunca se hubiese mal empleado el trabajo de tan grandes científicos, ojalá nunca se hubiesen utilizado estas bombas y ojalá nunca volvamos a caer en la estupidez de utilizarlas, pero no podemos ser tan hipócritas como para negar el extraordinario esfuerzo científico y tecnológico detrás de este complejo dispositivo. Conozcamos algunos detalles sobre la bomba atómica y su funcionamiento.

La bomba atómica

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El funcionamiento de la bomba atómica fue ideado en forma teórica mucho antes de que pudiera convertirse en algo real y desde entonces, el desarrollo y perfeccionamiento de la misma ha dado lugar a diferentes variedades, cada vez más poderosas y destructivas. Sin embargo, el poder de estas armas fue empleado con objetivos militares únicamente en dos tristes ocasiones, durante la Segunda Guerra Mundial, en las ciudades japonesas de Hiroshima y Nagasaki.

Estos nombres pasaron a la historia como sinónimos de tragedia y marcaron el inicio de un período sumamente oscuro en la historia humana, años en los que el mundo entero vivió con el miedo constante de la aniquilación nuclear, sumido en lo que se llamó la Guerra Fría. Sin caer en las particularidades propias de cada dispositivo en particular, a continuación analizaremos algunos de los aspectos teóricos fundamentales que hacen el funcionamiento de las bombas atómicas y los ataques nucleares.

El funcionamiento de una bomba atómica

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El desarrollo de la bomba atómica engloba una serie de conocimientos de física y química acumulados durante décadas, en los que participaron nombres tan importantes como los de Antoine Henri Becquerel, quien descubrió la radiactividad del uranio; a Marie Curie, quien logró aislar el elemento radiactivo del radio, o a Einstein; que describió las propiedades físicas que luego se emplearon para la creación de la bomba.

El principio básico común al funcionamiento de todas las bombas atómicas es generar una reacción nuclear en cadena descontrolada, la cual libera una inmensa cantidad de energía y cuyo potencial destructivo es insuperado en términos de devastación y secuelas posteriores. Albert Einstein previó el poder de estas armas con su ecuación e=mc2, mostrando que al convertirse en energía, una masa libera un poder igual a su propia masa por la velocidad de la luz al cuadrado.

Por ejemplo, un gramo de uranio es capaz de proporcionar hasta 25 millones de Kilowatts al convertirse en energía (con varias excepciones pues mucha de esta energía se pierde durante la transformación) y esta reacción se logra escindiendo o rompiendo el núcleo pesado (atómico) rodeado de elementos más ligeros mediante un bombardeo de neutrones y en dos porciones aproximadamente iguales. El núcleo debe estar constituido por elementos fisibles o fisionables, tales como el uranio-235 o el plutonio-239. Así, las bombas atómicas pueden dividirse en dos grandes categorías: las de plutonio o las de uranio, dependiendo el material y el mecanismo que se use para generar una explosión nuclear.

Las bombas atómicas de uranio y plutonio

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La bomba de uranio es más simple que la de plutonio y funciona cuando a una masa de uranio que aún no ha alcanzado el punto crítico de reacción en cadena descontrolada, se le añade una cantidad del mismo elemento para alcanzar esa masa crítica con la capacidad de fisionarse por sí sola.

De forma simultánea, a esa masa se le agregan más elementos que potencian la creación de neutrones libres. Esto produce una aceleración de la velocidad de la reacción en cadena, resultando en la destrucción del área que rodea el dispositivo debido a la onda de choque creada por la liberación de los neutrones.

Por otra parte, la bomba de plutonio es más compleja y moderna, y funciona rodeando una esfera de plutonio fisionable de explosivos convencionales especialmente diseñados para comprimirlo, aumentando su densidad tras reducir su volumen. Esto provoca una reacción en cadena de fisión nuclear descontrolada que se manifiesta con la liberación explosiva de inmensas cantidades de energía.

Este es el funcionamiento de la bomba atómica en sus términos más simples, generales y comprensibles. No está de más repetir que si bien el desarrollo de semejante tecnología resulta fascinante, el hecho de que el mismo se haya empleado para la guerra, el asesinato y la destrucción, es absolutamente repudiable.

Como se forman las Tormentas

Cómo se forman las tormentas

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Las tormentas son uno de los fenómenos naturales y meteorológicos más interesantes y sorprendentes en nuestro planeta, pero estamos tan acostumbrados a ellas que en muy pocas oportunidades nos ponemos a pensar lo que significan, ¿no es así? Pues hoy hablaremos acerca de todos los aspectos vinculados a la formación de tormentas.

¿Qué es una tormenta?

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Si bien en oportunidades anteriores hemos hablado sobre huracanes, ciclones, tifones y muchos otros tipos de tormentas tropicales, no hemos profundizado en el fenómeno de las tormentas en sí. Básicamente, una tormenta se compone de lluvia, viento, truenos y relámpagos (en el peor de los casos cae granizo), y seguramente las hayas vivido en carne propia más de una vez.

Nada peor que una tormenta severa para arruinarte un día y bueno, nada mejor que una copiosa tormenta para esos paralelismos psicocósmicos en un día de poesía y melancolía. Una tormenta puede ser suave (en escala, por supuesto) o violenta, y una tormenta severa es capaz de dañar cultivos y causar estragos como inundaciones o derrumbes.

Con todo este poder encima y con sus potenciales efectos devastadores cabe preguntarse cómo se forman las tormentas, para así aprender cuál es la raíz de una de las manifestaciones climáticas más extremas que existen. A continuación veremos cómo se forman.

¿Cómo se generan las tormentas?

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Para la formación de tormentas se necesita la coexistencia de dos masas de aire de diferentes temperaturas y básicamente ocurren cuando un centro de baja presión se genera dentro de un sistema de alta presión. Toda esta actividad es capaz de generar todo un terremoto aéreo, pues el contraste térmico y la interacción de las masas de aire húmedo generan movimientos de aire que se traducen en vientos y lluvias, e incluso descargas eléctricas cuando se alcanza la tensión de ruptura del aire.

Las tormentas pueden ocurrir en diversa escala, y no es lo mismo una tormenta tropical con vientos huracanados que una simple tormenta, que dura un día y no genera daños mayores donde ocurre. De todos modos, siempre que haya alerta meteorológica lleva paraguas y capa de lluvia; te aseguro que no quieres que la lluvia te agarre desprevenido.