Respuestas XV: Cocinar palomitas por fricción.

Roger Abella nos pregunta esta semana si sería posible hacer palomitas con las manos.
Las palomitas se generan (“eh, chicos, vamos a generar palomitas”) cuando el agua del interior del maíz se evapora y la presión aumenta hasta que la piel de la semilla no es capaz de retenerla y cede de golpe.
Por suerte, en Youtube está el proceso en slow motion. Como a todos nos encantan las cosas a cámara lenta, os dejamos unos segundos para que lo admiréis varias veces.

Ya desde un principio, sabemos que el agua en el interior del maíz tiene que evaporarse para convertirse en un gas y que así la presión aumente, cosa que no ocurrirá hasta que la semilla se encuentre a 100ºC así que, de alguna manera, en algún momento nuestra piel tendrá que estar a esa temperatura. Sólo con este dato podemos anticipar que, si pueden cocinarse palomitas con las manos, no va a ser una tarea agradable.
La siguiente fórmula relaciona la cantidad de energía que vamos generando al frotar las manos (suponiendo que toda la energía se convierta en calor) y la energía necesaria para calentar las manos hasta 100ºC para que actúen como sartén.

Donde estimamos la fuerza entre las manos de poco más de 5 kg (F=50N), encontramos el calor específico de la carne humana para saber a qué ritmo absorberán el calor generado nuestras manos (Ce= 3470 J/kg·K, sacados de engineering toolbox, que empieza a darnos bastante miedo), el coeficiente de rozamiento entre las manos (µ=0.62), la masa de las manos es de unos 450 gramos cada una (m=0.45 kg) y la temperatura a que tenemos que añadir a nuestras manos para llegar a los 100ºC, suponiendo que las tenemos a unos 35ºC, es T=65ºC.
De las variables que influyen, podemos controlar el tiempo que pasamos frotando las manos (t) y la velocidad a la que lo hacemos (v). Por tanto, podemos enfocar el problema de dos maneras: la primera es frotar lo más rápido posible para que las palomitas se hagan lo antes posible, y la segunda es frotar tranquilamente para generar calor poco a poco y hasta, eventualmente, acumular el suficiente para cocinar.
Vamos a probar la primera opción.
Si queremos las palomitas hechas, por ejemplo, en 1 minuto:
v = T Ce 2m /u F t = 568 m/s.
Como suele pasar en las secciones de respuestas, hemos superado por mucho la velocidad del sonido, que es de 344 m/s en el aire. Además, pasarde 0 a 568 m/s sometería las manos a una aceleración (suponiendo un recorrido de unos 20 centímetros durante el frotado), de 3130 m/s^2, que son unos 319 G
Vamos a describir lo que ocurriría en nuestras manos a esas velocidades.
Nos colocamos en la que definiremos posición inicial: la mano izquierda la dejamos fija y juntamos los dedos de la mano derecha con la palma de la mano izquierda.
La mano derecha acelera frotando la piel de la otra mano de 0 a 568 m/s en apenas 20 centímetros. Este movimiento dura tan sólo 0.000352 segundos y somete la mano derecha a una aceleración en dirección contraria de 289.5 G, más que de sobra para romper cualquier hueso del cuerpo
Mientras la mano derecha acelera, se forma delante de ella un frente de presiones extremadamente altas, ya que el aire no tiene tiempo de apartarse de su camino. Al aumentar mucho la presión del aire, como durante la caída de un meteorito, la temperatura aumenta drásticamente y la piel de la parte superior de la mano alcanza temperaturas muy por encima de los 100 grados.
Acabamos de empezar y probablemente todos los huesos de nuestras extremidades superiores estarían rotos, además de sufrir quemaduras de tercer grado en las manos. Pero aún no hemos acabado: hemos hecho el primer movimiento, falta el retorno.
Cuando la mano derecha llega al final del recorrido, deberá frenar por completo para “hacer marcha atrás” y seguir generando fricción con el movimiento opuesto.
El frenazo reducirá la velocidad de 568 m/s a 0 m/s en una distancia de apenas un par de centímetros, necesarios para mantener el contacto entre las dos manos. Esto generaría una deceleración de unos 28400 m/s^2, que esta vez son 2895 G. Sorprendentemente, un buen reloj mecánico abrochado a tu muñeca sobreviría a este frenazo, pero ninguna otra parte de tu brazo podría decir lo mismo 
Además, la onda generada durante la etapa anterior emitiría un estruendo similar al de un petardo mediano mientras la mano derecha vuelve a su posición inicial y trozos de tu piel se van quedando atrás
No soy médico, pero creo que esta opción no es fisiológicamente viable para un solo movimiento, así que hacer esto durante un minuto queda totalmente descartado. Aunque, claro, el motivo principal es que sería imposible que, como humanos, alcanzáramos esa velocidad.
Así que vamos a ver si podemos tenerlas hechas en un periodo de tiempo razonable, frotando las manos a una velocidad que no requiera el sacrificio de nuestras extremidades.  
Para tenerlas hechas en los 3 minutos que tarda el microondas, necesitaríamos rascar las manos a 208 m/s. Pese a encontrarnos en el rango de velocidades subsónicas, sigue sin ser factible. En 5 minutos, seguiríamos necesitando frotar las manos a 125 m/s y a 63 m/s para tenerlas hechas en 10 minutos. Obviamente, ninguna de estas velocidades es sostenible instantáneamente, así que mantenerlas durante más de un segundo no es posible.
La ecuación también puede expresarse así.
Como nos gusta tener piel y músculos, decidimos que preferimos la opción de frotar las manos a unos 30 centímetros por segundo, un ritmo mucho menos antinatural.
Entonces, las palomitas empezarían a explotar en:
t = T Ce 2m / u F v = 125256 segundos
Por tanto, frotando las manos a una velocidad razonable, tardaríamos 1 día, 10 horas y 48 minutos en alcanzar los 100 ºC necesarios para cocinar las palomitas.
Esto también tiene un problema: durante casi todo ese tiempo, tus manos se encontrarían a temperaturas de más de 50ºC, lo que las iría secando y abrasando lentamente
O sea, que eligiendo esta opción estarías cambiando la desintegración instantánea (y, probablemente, indolora) de tus extremidades por un doloroso ritual de fuego de casi un día y medio de duración que terminaría requiriendo la amputación de las manos.

Conclusión: no puedes hacer palomitas frotando las manos.

Nota: Extrañamente, no hemos encontrado información sobre ningún récord de “el mayor tiempo frontando las manos”, lo que nos ha extrañado. Se agradecerá cualquier información al respecto (si nos enviáis un vídeo reproduciendo los resultados predichos, aún mejor).

3 pensamientos en “Respuestas XV: Cocinar palomitas por fricción.”

  1. Éste tio no se dedica a fortar las manos si no a aplaudir, aunque la fomra de aplaudir que usa para hacerlo más rápido se parece a frotar las manos.
    A demás está perfectamente con cronometrado.

  2. y si hablas de frotar las manos durante tantos segundos, tienes que calcular el calor perdido a la atm´sfera durante el tiempo que está frotando

    1. No lo tuvimos en cuenta porque nos ponemos en el caso teórico más favorable (suponer que no perdemos calor y lo podemos concentrar todo en hacer palomitas). Como en el caso más favorable es imposible, no vale la pena añadir el factor transmisión de calor, ya que sólo sería una cuestión de añadir días y eso no cambiaría el concepto.

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