Electricidad estática, meteoritos y centrales hidroeléctricas

¿Por qué hay electricidad estática en Calama? ¿Hay más meteoritos en la Antártica? ¿Cómo se transforma la energía en una central hidroeléctrica? Estas son las preguntas que hicieron nuestros amigos de Chile Hace Ciencia, y que en esta ocasión fueron respondidas por el Dr(c) Constantino Dragicevic, Licenciado en Física de la Universidad Católica y Dr.(c) en Ciencias Biomédicas de la Universidad de Chile.

 

Fuente: plataformaurbana.cl

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José de Santiago nos pregunta: ¿Por qué en Calama hay tanta electricidad estática?

Respuesta: La sequedad del ambiente evita que pequeñas acumulaciones de carga electroestática se descarguen generando corriente. Por eso, la baja humedad ambiental permite que se acumule una mayor carga y eventualmente se generen descargas de mayor intensidad. Inicialmente, el roce entre los cuerpos hace que algunos electrones pasen de un cuerpo a otro, quedando uno positivo y otro negativo. A eso se le llama carga electroestática porque la carga no se mueve, o sea se mantiene. Pero cuando este cuerpo entra en contacto con otro permitiéndose la conducción eléctrica, entonces la carga acumulada se descarga rápidamente produciendo un breve “chispazo” de corriente. Cuando el ambiente es más humedo, la carga de los cuerpos se fuga lentamente a través del aire, reduciendo la posibilidad de generarse un chispazo con otro cuerpo.


Fernanda de 13 años nos pregunta: ¿Que relación pueden tener los meteoritos con la Antártica? ¿Hay algunas muestras en la Antártica?

Respuesta: En los albores del planeta Tierra, la frecuencia con que impactaban meteoritos era mucho mayor que hoy. Los lugares donde ocurren estos impactos se distribuyen al azar, y en ese sentido no hay ningún lugar especial. Sin embargo, la Antártica, como los desiertos, tiene la característica de alterarse más lentamente que zonas biológicamente más pobladas, que suelen sepultar el impacto de los meteoritos bajo la vegetación, por ejemplo. Por ende los hallazgos son más frecuentes en los polos y desiertos que en la selva amazónica.


Alfonso de Santiago nos pregunta: Una central hidroeléctrica usa el efecto de la gravedad en un flujo de agua en pendiente para generar energía mecánica y luego transformarla en energía eléctrica. Einstein nos enseñó la relación entre masa y energía, cuando quemo un madero transformo parte de su masa en calor, es una especie de contrapartida, pero para el caso de la central, ¿quién es el que pierde algo para ganar energía, ya que la masa de agua se mantiene?.
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Fuente: sochid.cl

Respuesta: Si el lenguaje fuera tan riguroso como las matemáticas, y haciéndole caso a Einstein, nunca diríamos ‘generar’ energía, ya que la energía no se crea ni se destruye, sólo se transforma. En todo proceso habitual, incluso la quema de un madero, la masa total del sistema permanece siempre igual (aunque se reparta en el aire en forma de humo, hollín, etc.). Ahora, para el ejemplo de una central hidroeléctrica, la energía mecánica es la suma de la energía potencial gravitatoria y la energía cinética del agua. Una represa no hace más que acumular una gran masa de agua en altura, para después liberarla y dirigirla más abajo hacia las turbinas que transforman movimiento en corriente eléctrica. El intercambio de energías es el siguiente. Al inicio, el agua está quieta, por lo tanto su energía cinética es cero, y la energía mecánica es puramente potencial. Al abrirse las compuertas, la gravedad hace su trabajo transformando el ‘potencial de caer’ del agua en caer efectivamente, adquiriendo cada vez más energía cinética tanto por el aumento de la velocidad como por la incorporación de cada vez más agua. Entonces lo único que se pierde es ese potencial de caer nuevamente. Sin embargo, por evaporación, el vapor de agua vuelve a subir y eventualmente volver a la superficie como lluvia o nieve. Por esto se dice que la tecnología hidroeléctrica es una fuente de energía renovable.

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