martes, 9 de agosto de 2022

¡Más sencillo que el mecanismo de un botijo!

¡Seguro que te han dicho más de una vez la famosa frasecita! Y casi seguro también que quien te la ha soltado no tiene ni la mas remota idea de como funciona el susodicho botijo, mas allá de que mantiene fresca el agua.

Aunque no es la primera vez que abordo el tema ("La termodinámica del botijo"), esta vez va en serio, porque he visto publicado un artículo para explicar el proceso ("El secreto del mecanismo del botijo: por qué mantiene fría el agua más tiempo") que aunque en general no está mal utiliza una terminología que da lugar a errores innecesarios. ¡Y es que el mecanismo de un botijo no es TAN sencillo!

El botijo tradicional tiene dos orificios: uno pequeño para que caiga el líquido y otro más grande para llenarlo y además evitar borbotones cuando se bebe. Debe estar hecho de material poroso (no sirven el plástico, el metal ni las superficies vidriadas), porque tiene que pasar líquido desde dentro a la parte exterior del botijo (debe "sudar", por lo que se suele colocar sobre un plato).

La evaporación del líquido (casi siempre agua) necesita energía para producirse: las moléculas de agua se separan al pasar del estado líquido al gaseoso, y ese proceso necesita energía, es endotérmico. Si el agua la ponemos en un recipiente situado en una placa calefactora que consume energía eléctrica, el agua se calienta, aumentando su temperatura y la energía interna de las moléculas de agua, que se mueven más deprisa, venciendo las fuerzas intermoleculares que las mantienen unidas en el estado líquido: el agua pasa al estado gaseoso.

Colocando el agua en un plato al sol, el proceso es similar, pero la fuente de energía es en este caso la energía solar.

¿Y qué pasa con el agua que está en el botijo? Como el objetivo es mantenerla fría, se debe echar lo más fría posible y además poner el botijo a la sombra. Si la temperatura externa es alta, pongamos treinta grados y el agua está a diez grados, tenderá a alcanzar el equilibrio térmico, por lo que el agua se calentará si no se tiene en cuenta el "efecto botijo" (o si el botijo es de un material no poroso).

Pero el agua que sale a la superficie se evapora, y la energía necesaria la extrae de la propia energía térmica del agua, que así disminuye su temperatura. La cantidad de agua que se evapora es pequeña en comparación con la cantidad total que hay en el botijo, y el proceso no permite enfriar el agua, pero sí mantener su temperatura como estaba inicialmente o si acaso un poco más alta, pero fresca en cualquier caso, que es de lo que se trata.

¡Dónde está el problema en la imagen del artículo -que, por cierto, está muy bien hecha-? En la parte derecha, apartado 2, se dice: "Estas gotas se evaporan al convertir en energía el calor que hay dentro del recipiente". El recipiente no contiene calor, porque el calor es una forma de transferir energía entre cuerpos que están a diferente temperatura.