¿De dónde sale el calor del cuerpo humano?

Ayer repasaba la lista de preguntas que me habéis mandado al e-mail (jordipereyra@cienciadesofa.com) y encontré una que había olvidado por completo, pero que en su día me pareció tan interesante que he pasado la noche autoflagelándome como castigo por haberla olvidado durante meses: ¿De dónde sale el calor que nos mantiene vivos? Es decir, ¿qué parte parte de nuestro cuerpo lo produce?

Sin más dilación, empecemos por poner algo de contexto.

Todos hemos oído alguna vez que el cuerpo humano funciona de manera óptima cuando se encuentra a una temperatura de entre 36,1ºC y 37,2ºC (o algo parecido). ¿Por qué precisamente ese rango de temperaturas y por qué nuestra vida empieza a peligrar cuando nos alejamos de estos valores?

Oye, estás muy preguntador hoy, ¿eh? No sé si te has olvidado que aquí soy yo quién se encarga de cuestionar las cosas.

Ay, sí, perdona, voz cursiva, la próxima te la dejo hacer a ti.

Pues resulta que los seres vivos estamos hechos de materia (notición). Pero, al contrario que la materia inerte en general, nuestros cuerpos cuentan con una variedad tremenda de moléculas distintas y muy complejas.

Esto se debe a que, al contrario que la materia inerte, los seres vivos nos pasamos el día dando vueltas por ahí, buscando comida, procesando esa comida para asimilarla, orientándonos por el mundo, renovando constantemente los distintos tejidos que nos componen, reaccionando a los estímulos que ocurren a nuestro alrededor o codificando nuestra información genética en nuestro ADN, por poner unos pocos ejemplos. Cada uno de estos procesos distintos necesita moléculas diferentes para llevarse a cabo que, además, sean compatibles entre sí.

De ahí que el carbono, un elemento capaz de formar una mayor variedad de moléculas que el resto de la tabla periódica junta, sea el elemento básico para la vida. Y no sólo eso, sino que además el carbono también permite la formación de moléculas tremendamente grandes y complejas.

Un proteasoma: una proteína grande encargada de degradar otras proteínas dañadas o no necesarias. Una obra del carbono. Crédito: molekuul.be
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¿Es posible construir una “máquina de movimiento perpetuo”?

Muchas veces me habéis sugerido que hable sobre las llamadas “máquinas de movimiento perpetuo“, aparatos que parecen funcionar de manera ininterrumpida sin combustible ni ayuda de ninguna fuente externa de energía después de darles un pequeño empujón inicial. Hay un porrón y medio de vídeos en Youtube donde aparecen supuestas máquinas de este tipo pero, ¿realmente pueden existir estos dispositivos? ¿ha construido alguien alguna que funcione de verdad? Por desgracia existen mucha charlatanería e ideas equivocadas entorno a este tema, así que he pensado que sería buena idea escribir una entrada sobre ello e intentar separar la realidad de los engaños.

En primer lugar, el movimiento perpetuo como tal no existe.

¡ENTONCES QUÉ ME DICES DE LOS PLANETAS Y…!

Calma, voz cursiva, caaaaaaaaalma. Deja que me explique.
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Más cosas sobre la exposición del cuerpo humano al vacío sin traje espacial

El otro día publiqué una entrada en la que hablaba sobre las consecuencias que tendría para el cuerpo humano la exposición al vacío sin un traje espacial. Y resulta que surgieron dudas muy interesantes en los comentarios, así que en esta nueva entrada las intentaré resolver y añadir un par de cosas que me parecen curiosas.

[modo irónico on] ¡Qué alegría, otra entrada macabra! [modo irónico off]

Venga, no disimules, voz cursiva, que sabes que siempre es interesante saber de qué maneras te puede arruinar la vida el universo si te sacan del ambiente en el que tu cuerpo se ha adaptado a vivir durante millones de años.

Así que ahí van las respuestas a vuestras intrigas.

1) Descomposición de un cadáver en el vacío.

En la entrada comenté que, al ser expuesto al vacío en las cercanías de la Tierra, el cuerpo humano empieza a perder calor por radiación. A partir de ese momento su temperatura no deja de bajar a menos que sobre él incida la luz solar, en cuyo caso se calentaría porque recibiría energía a un ritmo mayor del que la pierde. Entre bastidores, intentando simular un escenario realista en el que un astronauta salía desnudo de la Estación Espacial Internacional, calculé (más o menos) que la temperatura de un cadáver humano de 75 kg que diera vueltas alrededor de la Tierra a unos 400 kilómetros de la superficie se enfriaría 10ºC durante su paso por la sombra proyectada por el planeta y aumentaría 15ºC cuando pasara por la cara iluminada. Por tanto, el cuerpo se calentaría 5ºC cada vez que completara una vuelta alrededor de la Tierra.

La “megaestructura extraterrestre” y las esferas de Dyson

Nuevo artículo para la sección de Teknautas de El Confidencial.

¿Recordáis que hace unas semanas los medios hablaban sobre una supuesta “megaestructura extraterrestre” alrededor de una estrella que presentaba unos patrones de luz extraños? Bueno, pues la comunidad científica barajaba que simplemente se trataba de una nube de polvo y cometas dando vueltas alrededor de la estrella, algo que encaja con el hecho de que el proyecto SETI ha apuntado sus radiotelescopios hacia la estrella y no ha detectado señales de radio. El análisis del SETI ha tenido lugar después de que mandara el artículo a El Confidencial, así que no pude incluirlo en el texto.

Pese a todo, el tema de las megaestructuras extraterrestres nos permite plantearnos una pregunta muy interesante: ¿cómo se las apañaría una civilización muy avanzada para satisfacer su creciente demanda energética? Una de las posibilidades es construir una gigantesca esfera alrededor de una estrella que captura toda la energía que esta emite. Ese es el concepto de la esfera de Dyson  y es sobre lo que hablo en el artículo al que podéis acceder haciendo click sobre la siguiente imagen:

Crédito: Adam Burn/deviantArt

 

¡Y recuerdo que hasta el viernes se puede votar por Ciencia de Sofá como candidato a “Mejor Blog de Educación y Ciencia” en los premios Bitácoras 2015! La última semana el blog ha bajado a la tercera posición y sólo se clasifican para la final los tres primeros, así que hace falta la mayor cantidad de votos posible para llegar a la final. Si queréis echarme un cable, explico cómo votar al blog en la entrada a la que podéis acceder haciendo click sobre este texto verde.
¡Muchísimas gracias!

¿Qué pasa si salgo al espacio sin traje espacial?

Anteayer estuve viendo Gravity con mis compañeros de piso y surgieron muchas preguntas acerca de la exposición humana al vacío espacial a cuerpo desnudo. Cosas como: ¿Tendrías frío si no llevas puesto el traje espacial? ¿Qué efectos tendría la despresurización? ¿Podrías sobrevivir aunque sólo fuera un momento?

He pensado que son preguntas interesantes que tal vez os surjan cuando veáis alguna película de astronautas, así que aquí hoy voy a explicar que le ocurriría a vuestro cuerpo si salierais al espacio sin vuestro traje de astronauta.

En primer lugar: ¿se pasa frío en el espacio?

La temperatura del espacio ronda los -156ºC en las cercanías de la Tierra. Pero para medir esa temperatura no puedes sacar un termómetro por la ventana de tu satélite y mirar a ver qué cifra marca porque, como el espacio está vacío, no hay materia que pueda transferir su calor al termómetro para ver a qué temperatura se encuentra. Por este mismo motivo tampoco hay materia a la que tu cuerpo pueda ceder calor para bajar su temperatura.

Pero el calor no sólo se transfiere de un lugar a otro a través de la materia.

En tierra firme sentimos frío cuando el entorno está a una temperatura menor que la nuestra y, por tanto, el calor se transfiere de nuestro cuerpo al medio que nos rodea. Si nos tumbamos en el suelo, por ejemplo, nuestro cuerpo cederá calor a la superficie sobre la que estamos en contacto directo hasta que la temperatura de ambos se equilibre. En la atmósfera o en el agua el efecto es aún mayor porque nunca podemos alcanzar el equilibrio térmico al aire libre: al transferir nuestro calor al fluido que está en contacto con nuestro cuerpo, éste asciende y nueva materia fría se coloca en su lugar, absorbiendo más calor de nuestra piel. Éste fenómeno se llama convección.

El terrorífico difluoruro de dioxígeno (y un par de cosas sobre química)

El otro día estaba releyendo un genial post de la web XKCD en el que su autor menciona el difluoruro de dioxígeno (O2F2), el compuesto químico más reactivo conocido. Así que he pensado que sería una buena idea hablar sobre reacciones químicas y, de paso, explicar cómo de peligrosa puede llegar a ser esta sustancia porque, para empezar, casi cualquier material que entre en contacto ella arderá en llamas espontáneamente, incluso a temperaturas criogénicas de -184ºC.

¿Cómo que incluso? ¿Acaso la química se detiene si hace suficiente frío?

Buena pregunta, voz cursiva. Me explico.

Una reacción química no es más que el intercambio de átomos entre moléculas distintas. Las moléculas de oxígeno del aire tienden a quedarse pegadas a los átomos de hierro, formando óxido de hierro. Cuando el ácido clorhídrico reacciona con el carbonato de calcio, el cloro que contiene el ácido separa los átomos de calcio del compuesto, dejando libres al oxígeno y el carbono para formar dióxido de carbono y agua.

Como podéis ver en estas dos reacciones químicas, los átomos que contienen las moléculas simplemente se reestructuran para formar nuevos compuestos.

Pero, claro, para que dos moléculas reaccionen químicamente, primero tendrán que entrar en contacto. O sea que, a nivel macroscópico, la velocidad a la que se produce una reacción química entre dos sustancias dependerá de dos cosas: de cuántas moléculas entren en contacto cada segundo y la energía con la que choquen unas contra otras.
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