Categoría K: Suministro de agua y calefacción

Fluidos caloportadores y sus propiedades.

Los portadores de calor utilizados en los sistemas de calefacción: agua, vapor y aire son diferentes en sus propiedades y se caracterizan por calor especifico, gravedad específica y propiedades sanitarias e higiénicas.

El peso de 1 cm3 de una sustancia en gramos se llama gravedad específica. Cuanto mayor sea la capacidad calorífica específica y la gravedad específica del refrigerante, más calor se debe gastar en calentar el refrigerante y más calor le da a la habitación durante su enfriamiento.

La capacidad calorífica específica del agua es de 1 kcal/kg-grado. Así, cada kilogramo de agua calentada, por ejemplo, en una caldera a 95 °C y enfriada en un calentador a 70 °C, es decir, a 25 °C, dará 25 kcal de calor a la habitación calentada. Dado que el peso volumétrico del agua a una temperatura promedio en el sistema de 80 ° C es de 972 kg / m3, entonces 1 m3 de agua en los sistemas de calefacción central puede emitir 24,300 kcal / m3 de calor (25X972).

Cuando se utiliza vapor como portador de calor, se utiliza su calor latente de vaporización, que a una presión de vapor de 0,2 kgf/cm2 es de unas 540 kcal por 1 kg de vapor.

El calor latente de vaporización es el calor necesario para convertir 1 kg de agua en vapor. Cuando se enfría en dispositivos de calefacción, el vapor se condensa y le da a la habitación el calor gastado en la evaporación del agua.

El volumen específico de vapor a baja presión puede tomarse igual a 1,73 m3/kg, por lo que cada metro cúbico de vapor en el sistema de calefacción emite 312 kcal/m3 de calor (540:1,73).

Segundo propiedad importante el vapor, que tiene exceso de presión, es su deseo de expandirse y reducir su presión a la presión atmosférica. Debido a esta propiedad, el vapor se utiliza en la tecnología de calefacción.

Desde el punto de vista sanitario e higiénico, el vapor es un portador de calor menos deseable que el agua, ya que el polvo, que se deposita en la superficie de los dispositivos de calefacción con una temperatura de aproximadamente 100 ° C, se quema, descompone y contamina el aire con productos de sublimación secos. Si el agua pasa a través de los dispositivos de calefacción, el polvo casi no se quema y el aire no se contamina.

En los sistemas de calefacción por aire, el aire, que sirve como portador de calor, se introduce en el local a una temperatura de 45-70 °C.

Tomando la capacidad calorífica volumétrica de 1 m3 de aire igual a 0,31 kcal!M grado y la temperatura de la habitación a la que debe enfriarse el aire refrigerante igual a 18 °C, obtenemos que 1 m3 de aire con una temperatura de 45 °C desprende 8,3 kcal/m3 de calor. Esto muestra que el aire como refrigerante tiene la capacidad calorífica específica más baja.

La ventaja del aire como portador de calor radica en su alta movilidad. Al calentarse, adquiere una gravedad específica más baja y, al expandirse, sube fácilmente por los canales. Habiendo dado parte de su calor a la habitación y enfriado, se vuelve más pesado y se precipita hacia abajo a través de los canales de retorno.

Si el medio de calefacción es agua o aire, la temperatura se puede ajustar de acuerdo con la temperatura exterior. El vapor permite regular la transferencia de calor de los dispositivos solo en sistemas de vacío complejos a presiones inferiores a la atmosférica.

En los sistemas de baja presión, la temperatura del vapor apenas cambia y siempre está por encima de los 100 °C.

En relación con las deficiencias indicadas, el vapor puede usarse como portador de calor solo para calentar edificios industriales y municipales.

Comparando los portadores de calor, se puede notar que el mejor de ellos en términos de sus propiedades térmicas, sanitarias e higiénicas y otras es el agua.

Fluidos caloportadores y sus propiedades.

PRESIÓN MECÁNICA BAJO EL AGUA << ---
--->> VISIBILIDAD en el AGUA

El agua tiene propiedades termofísicas especiales, que difieren significativamente de las propiedades termofísicas del aire. Entonces, por ejemplo, la conductividad térmica del agua es 25 veces mayor y la capacidad calorífica es 4 veces mayor. La capacidad calorífica específica del agua C = 1 kcal/kg grado a una temperatura de + 15 *C. La capacidad calorífica del agua disminuye lenta y ligeramente de 1,0074 a 0,9980 con un aumento de temperatura de 0 a +40 ° C, y para todas las demás sustancias, la capacidad calorífica aumenta al aumentar la temperatura. También disminuye ligeramente al aumentar la presión (al aumentar la profundidad). El agua puede absorber una gran cantidad de calor, calentándose relativamente poco al mismo tiempo. Aproximadamente el 30 % de la energía solar se refleja en la atmósfera y va al espacio, aproximadamente el 45 % es absorbido por la atmósfera y solo aproximadamente el 25 % de la energía solar llega a la superficie del océano. Una parte (810%) se refleja y el resto se absorbe. De toda la energía térmica solar absorbida, hasta el 94% es absorbido por la capa superficial de agua de 1 cm de espesor.Las capas inferiores de agua se calientan debido a convección natural(asociado a la falta de homogeneidad del medio en temperatura y densidad) y convección forzada (mezcla por corrientes, olas de viento y mareas). Como resultado de la absorción y la convección, el 60 % de la energía solar permanece en la capa superior del metro de agua y más del 80 % en la capa de 10 metros. A una profundidad de 100 m, en ausencia de una mezcla intensa, generalmente no penetra más del 0,5-1% de la energía solar.

La temperatura del agua en las capas superiores de los embalses depende de las condiciones climáticas y puede oscilar entre -2 y +30 °C. Solo el 8% de las aguas superficiales del océano tienen una temperatura superior a los +10 °C y más de la mitad de las aguas tienen una temperatura inferior a los 2,3 °C. Agua de mar con una salinidad del 35%o se congela a una temperatura de -1,9 °C. Los cambios diarios en la temperatura del agua dependen de la naturaleza de la turbidez y normalmente están en el rango de 0,5 a 2,0 °C. Básicamente, estos cambios afectan solo a una delgada capa superficial de agua, y ya a profundidades de 10 a 20 m, las fluctuaciones diarias de temperatura son prácticamente nulas. La temperatura máxima se observa alrededor de las 3 pm, la mínima está en el rango de 4 a 7 am Las fluctuaciones anuales de temperatura en el océano no son tan grandes como en la tierra. Si en tierra alcanzan los 150 °C, en el océano rara vez superan los 38 °C. La mayor diferencia de temperatura anual se expresa en las latitudes medias, donde entre agosto y febrero puede superar los 10 °C. Sobre el grandes profundidades en las latitudes media y norte, la temperatura se mantiene constantemente en el rango de +2 a +4 °С, dependiendo de la salinidad del agua.

El efecto refrescante del agua es uno de los factores más importantes que limitan la estancia de una persona en el medio acuático. Reduce significativamente la productividad del trabajo de buceo, y también es la principal causa de muerte de las personas que se encuentran en el agua a consecuencia de un naufragio. El equilibrio térmico del cuerpo de una persona desnuda en el agua se puede mantener en nivel estable sólo bajo la condición de que las temperaturas del agua y del cuerpo sean iguales, lo cual es imposible en las latitudes medias. Las grandes pérdidas de calor en el agua se explican por su alta conductividad térmica y capacidad calorífica. Cuando una persona desnuda o sin ropa se sumerge en agua fría, aparece una determinada secuencia de síntomas. Inicialmente, el agua fría provoca una disminución de la temperatura de la piel, lo que conduce a la vasoconstricción de la superficie del cuerpo. Esto, a su vez, acelera la disminución de la temperatura de la piel, ya que se detiene la entrada de calor de los tejidos subyacentes. La vasoconstricción inducida por el frío proporciona una resistencia térmica pronunciada, o aislamiento térmico, en los tejidos superficiales del cuerpo. Esta resistencia depende de la velocidad del flujo sanguíneo en la piel. El curso sucesivo de estas reacciones termina cuando la temperatura de la piel se vuelve igual a la temperatura agua. El calor de los tejidos más profundos calientes continúa fluyendo por conducción directa a la superficie. Cuando una persona está bajo el agua sin ropa impermeable, el método principal de transferencia de calor es la conducción de calor, y la movilidad del agua y el movimiento del buzo contribuyen a una pérdida significativa de calor. Una persona calienta más y más capas de agua con su cuerpo, lo que conduce a una pérdida de calor más rápida que en el aire. Con un exceso significativo de pérdida de calor sobre la producción de calor en una persona en agua fría, la temperatura corporal disminuye rápidamente y se desarrollan síntomas de hipotermia, pasando de funcional a patológica.

Cuando se usa ropa hidroprotectora y protectora contra el calor de un buzo, la pérdida de calor corporal no se produce principalmente por conducción, como en contacto directo con él, sino principalmente por radiación de calor a la superficie interna de enfriamiento del traje espacial (radiación térmica negativa), que es 4 veces mayor que la transferencia de calor por conducción.

Desde el punto de vista de reducir la pérdida de calor entre los buceadores, se debe dar preferencia a los equipos ventilados. El colchón de aire del traje, al ser un buen aislante térmico, reduce la transferencia de calor y, a la misma temperatura del agua, mantiene la temperatura corporal a un nivel más alto que un traje de buceo o traje de buceo, en el que solo hay un ligero espacio de aire. En un traje de neopreno (traje de neopreno), el área de la cabeza y el cuello se enfrían, y al respirar en el aparato, aumenta la pérdida de calor del tracto respiratorio. Las partes distales de las piernas son especialmente sensibles al frío en los buceadores. En la posición erguida normal de un buzo bajo el agua, la congelación comienza en los dedos de los pies, lo que se debe en gran parte a que el agua oprime extremidades inferiores. Posteriormente, los buceadores suelen quejarse de manos, espalda y zona lumbar heladas. La cara, el pecho, el abdomen y las palmas son menos sensibles al frío.

La temperatura- una medida del estado térmico o grado de calentamiento del cuerpo. El estado térmico del cuerpo se caracteriza por la velocidad de movimiento de sus moléculas o la energía cinética interna promedio del cuerpo. Cuanto más alta es la temperatura corporal, más rápido se mueven las moléculas. La temperatura de un cuerpo aumenta o disminuye dependiendo de si el cuerpo recibe o cede calor. Los cuerpos que tienen la misma temperatura están en equilibrio térmico, es decir, no hay intercambio de calor entre ellos.

La unidad de temperatura son los grados. Se utilizan dos escalas para medir la temperatura: centígrada y termodinámica o absoluta (Kelvin). La escala centígrada tiene dos puntos constantes: el derretimiento del hielo, que se toma como 0 °C, y el punto de ebullición del agua a presión atmosférica normal (760 mm Hg), que se toma como 100 °C. El intervalo entre estos puntos se divide en 100 partes, cada una de las cuales es igual a 1 °C. Las temperaturas por encima de 0 °C se indican con un signo más (normalmente no se indica en el texto), por debajo de 0 °C, con un signo menos.

En la escala SI Kelvin aceptada, el punto de referencia es la temperatura del cero absoluto. El cero absoluto se caracteriza por el cese completo del movimiento de las moléculas y corresponde a una temperatura que se encuentra por debajo de 0 ° C en 273,16 ° C (redondeado 273). La unidad de temperatura termodinámica es el kelvin (K).

La temperatura en la escala centígrada se denota por t, y en la escala absoluta por T. Estas temperaturas están interconectadas por la relación T \u003d t + 273.

Calor(cantidad de calor) - una característica del proceso de transferencia de calor, determinada por la cantidad de energía que el cuerpo recibe (desprende) en el proceso de transferencia de calor. En SI, el calor se mide en julios (J). Hasta ahora, se usa una unidad fuera del sistema: una caloría, que corresponde a 4.187 J. En la práctica, con algunas suposiciones, la cantidad de calor requerida para calentar 1 g de agua en 1 ° C a la presión atmosférica se toma como una caloría. .

La transformación de calor en trabajo y trabajo en calor ocurre en la misma proporción estrictamente constante, correspondiente al equivalente térmico, el trabajo A o el equivalente mecánico del calor E \u003d 1 / A. Los valores de estos equivalentes (redondeados): A \u003d 1/427 kcal / (kgf m); E= 427 kgf m/kcal.

Calor especifico- la cantidad de calor que necesita ser reportada a 1 kg o 1 m3 de una sustancia para elevar su temperatura en 1°C. Para gases y vapores, se hace una distinción entre capacidad calorífica específica a presión constante cv y capacidad calorífica específica a volumen constante su. Dependiendo de lo que se tome como unidad de una sustancia, se distingue la capacidad calorífica: masa, kcal / (kg ° C); molar, kcal/(kmol °C); volumétrica, kcal/(m3 °C). La capacidad calorífica másica específica del agua, con suficiente precisión para los cálculos prácticos, se toma igual a 1 kcal/(kg °C).

La capacidad calorífica específica del vapor de agua sobrecalentado depende de la temperatura y presión a la que se produce el calentamiento, y la mezcla de gases no condensables, además, depende de su composición. A 100 °C, el calor específico volumétrico es, kcal/(m3 °C): vapor de agua 0,36; aire 0,31; dióxido de carbono (dióxido de carbono) 0.41.

La cantidad de calor Q que debe transmitirse al cuerpo (por ejemplo, agua calentada en una caldera) para aumentar su temperatura de t 1 a t 2 es igual al producto de la masa corporal metro, su calor especifico C, la diferencia entre la temperatura corporal final t 2 y la inicial t 1:

Q= mc(t2 - t1).

entalpía- parámetro del estado del fluido de trabajo (agua, gas o: vapor), que caracteriza la suma de su energía interna y energía potencial de presión (el producto de presión y volumen). El cambio de entalpía está determinado por el estado inicial y final del fluido de trabajo.

Temperatura de ebullición- la temperatura a la que una sustancia pasa de un estado líquido a un estado vaporoso (gaseoso), no solo desde la superficie (como durante la evaporación), sino en todo el volumen.

Calor latente específico de vaporización- el calor necesario para convertir 1 kg de líquido, precalentado hasta el punto de ebullición, en vapor saturado seco.

Calor latente de condensación es el calor liberado durante la condensación del vapor. Tiene el mismo valor que el calor latente de vaporización.

Longitud y distancia Masa Medidas de volumen de productos a granel y alimentos Área Volumen y unidades de medida en recetas Temperatura Presión, tensión mecánica, módulo de Young Energía y trabajo Potencia Fuerza Tiempo Velocidad lineal Ángulo plano Eficiencia térmica y eficiencia de combustible Números Unidades de medida de la cantidad de información Tipos de cambio Dimensiones ropa de mujer y calzado Dimensiones de la ropa y el calzado masculino Velocidad angular y frecuencia de rotación Aceleración Aceleración angular Densidad Volumen específico Momento de inercia Momento de fuerza Torque Calor específico de combustión (en masa) Densidad de energía y calor especifico combustión de combustible (por volumen) Diferencia de temperatura Coeficiente de expansión térmica Resistencia térmica Conductividad térmica Capacidad calorífica específica Exposición a la energía, potencia Radiación termal Densidad flujo de calor Coeficiente de transferencia de calor Caudal volumétrico Caudal másico Caudal molar Densidad de caudal másico Concentración molar Concentración másica en solución Viscosidad dinámica (absoluta) Viscosidad cinemática Tensión superficial Permeabilidad al vapor Permeabilidad al vapor, tasa de transferencia de vapor Nivel sonoro Sensibilidad del micrófono Nivel de presión sonora (SPL) Brillo Intensidad luminosa Iluminancia Frecuencia y longitud de onda Potencia de dioptrías y distancia focal Potencia de dioptrías y aumento de la lente (×) Carga eléctrica Densidad de carga lineal Densidad de carga superficial Densidad de carga global Corriente eléctrica Densidad de corriente lineal Densidad de corriente superficial Intensidad del campo eléctrico Tensión y potencial electrostático Resistencia eléctrica Resistividad resistencia eléctrica conductividad eléctrica conductividad eléctrica capacitancia eléctrica inductancia calibre de cable americano Niveles en dBm (dBm o dBmW), dBV (dBV), vatios y otras unidades Fuerza magnetomotriz Intensidad del campo magnético Flujo magnético Inducción magnética Tasa de dosis absorbida de radiación ionizante Radiactividad. Decaimiento radiactivo Radiación. Dosis de exposición Radiación. Dosis absorbida Prefijos decimales Comunicación de datos Tipografía e imagen Unidades de volumen de madera Cálculo de masa molar sistema periodico elementos químicos D. I. Mendeleev

1 kilocaloría (IT) por kg por °C [kcal(M)/(kg °C)] = 1,00066921606327 kilocaloría (th) por kg por Kelvin [kcal(T)/(kg K)]

Valor inicial

Valor convertido

julio por kilogramo por kelvin julio por kilogramo por °C julio por gramo por °C kilojulio por kilogramo por kelvin kilojulio por kilogramo por °C caloría (IT) por gramo por °C caloría (IT) por gramo por °F caloría (thr. ) por gramo por °C kilocaloría (th.) por kg por °C cal. (th.) por kg por °C kilocaloría (th.) por kg por kelvin kilocaloría (th.) por kg por kelvin kilogramo por kelvin libra- pie de fuerza por libra por °Rankine BTU (th) por libra por °F BTU (th) por libra por °F BTU (th) por libra por °Rankine BTU (th) por libra por °Rankine BTU (IT) por libra por °C centígrado cálido unidades por libra por °C

Más sobre la capacidad calorífica específica

Información general

Las moléculas se mueven bajo la influencia del calor; este movimiento se llama difusión molecular. Cuanto mayor es la temperatura de una sustancia, más rápido se mueven las moléculas y se produce una difusión más intensa. El movimiento de las moléculas se ve afectado no solo por la temperatura, sino también por la presión, la viscosidad de una sustancia y su concentración, la resistencia a la difusión, la distancia que recorren las moléculas durante sus movimientos y su masa. Por ejemplo, si comparamos cómo ocurre el proceso de difusión en el agua y en la miel, cuando todas las demás variables, excepto la viscosidad, son iguales, entonces es obvio que las moléculas en el agua se mueven y difunden más rápido que en la miel, ya que la miel tiene un mayor viscosidad.

Las moléculas necesitan energía para moverse, y cuanto más rápido se mueven, más energía necesitan. El calor es uno de los tipos de energía utilizados en este caso. Es decir, si se mantiene cierta temperatura en una sustancia, entonces las moléculas se moverán, y si la temperatura aumenta, entonces el movimiento se acelerará. La energía en forma de calor se obtiene quemando combustibles como el gas natural, el carbón o la madera. Si se calientan varias sustancias usando la misma cantidad de energía, es probable que algunas sustancias se calienten más rápido que otras debido a una difusión más intensa. La capacidad calorífica y la capacidad calorífica específica describen precisamente estas propiedades de las sustancias.

Calor especifico determina cuánta energía (es decir, calor) se requiere para cambiar la temperatura de un cuerpo o sustancia de cierta masa en cierta cantidad. Esta propiedad es diferente de capacidad calorífica, que determina la cantidad de energía necesaria para cambiar la temperatura de todo un cuerpo o sustancia a una determinada temperatura. Los cálculos de capacidad calorífica, a diferencia de la capacidad calorífica específica, no tienen en cuenta la masa. La capacidad calorífica y la capacidad calorífica específica se calculan solo para sustancias y cuerpos en un estado estable de agregación, por ejemplo, para sólidos. Este artículo analiza ambos conceptos, ya que están interrelacionados.

Capacidad calorífica y capacidad calorífica específica de materiales y sustancias.

Rieles

Los metales tienen una estructura molecular muy fuerte, ya que la distancia entre las moléculas en los metales y otros sólidos mucho menos que en líquidos y gases. Debido a esto, las moléculas solo pueden moverse en distancias muy pequeñas y, en consecuencia, se necesita mucha menos energía para que se muevan a mayor velocidad que las moléculas de líquidos y gases. Debido a esta propiedad, su capacidad calorífica específica es baja. Esto significa que es muy fácil elevar la temperatura del metal.

Agua

Por otro lado, el agua tiene una capacidad calorífica específica muy alta, incluso en comparación con otros líquidos, por lo que se necesita mucha más energía para calentar una unidad de masa de agua en un grado, en comparación con sustancias cuya capacidad calorífica específica es menor. El agua tiene una alta capacidad calorífica debido a los fuertes enlaces entre los átomos de hidrógeno en la molécula de agua.

El agua es uno de los principales componentes de todos los organismos vivos y plantas de la Tierra, por lo que su capacidad calorífica específica juega un papel importante para la vida en nuestro planeta. Debido a la alta capacidad de calor específico del agua, la temperatura del fluido en las plantas y la temperatura del fluido de la cavidad en el cuerpo de los animales cambian poco, incluso en días muy fríos o muy calurosos.

El agua proporciona un sistema para mantener el régimen térmico tanto en animales y plantas, como en la superficie de la Tierra en su conjunto. Una gran parte de nuestro planeta está cubierta de agua, por lo que es el agua la que juega un papel importante en la regulación del tiempo y el clima. Incluso con una gran cantidad de calor proveniente del impacto de la radiación solar en la superficie de la Tierra, la temperatura del agua en los océanos, mares y otros cuerpos de agua aumenta gradualmente, y la temperatura ambiente también cambia lentamente. Por otro lado, el efecto sobre la temperatura de la intensidad del calor de la radiación solar es grande en planetas donde no hay grandes superficies cubiertas de agua, como la Tierra, o en regiones de la Tierra donde el agua escasea. Esto es especialmente notable cuando se observa la diferencia entre las temperaturas diurnas y nocturnas. Entonces, por ejemplo, cerca del océano, la diferencia entre las temperaturas diurnas y nocturnas es pequeña, pero en el desierto es enorme.

La alta capacidad calorífica del agua también significa que el agua no solo se calienta lentamente, sino que también se enfría lentamente. Debido a esta propiedad, el agua se usa a menudo como refrigerante, es decir, como refrigerante. Además, el uso del agua es beneficioso por su bajo precio. En países con climas fríos agua caliente circula en tuberías para calefacción. Mezclado con etilenglicol, se utiliza en los radiadores de los automóviles para enfriar el motor. Tales líquidos se llaman anticongelantes. La capacidad calorífica del etilenglicol es menor que la capacidad calorífica del agua, por lo que la capacidad calorífica de dicha mezcla también es menor, lo que significa que la eficiencia de un sistema de refrigeración con anticongelante también es menor que la de los sistemas con agua. Pero esto hay que aguantarlo, ya que el etilenglicol no permite que el agua se congele en invierno y dañe los canales del sistema de refrigeración del coche. Se agrega más etilenglicol a los refrigerantes diseñados para climas más fríos.

Capacidad calorífica en la vida cotidiana.

En igualdad de condiciones, la capacidad calorífica de los materiales determina qué tan rápido se calientan. Cuanto mayor sea la capacidad calorífica, más energía se necesita para calentar este material. Es decir, si dos materiales con diferentes capacidades caloríficas se calientan con la misma cantidad de calor y en las mismas condiciones, entonces una sustancia con menor capacidad calorífica se calentará más rápido. Los materiales con una alta capacidad calorífica, por el contrario, se calientan y devuelven calor a ambiente Más lento.

Utensilios de cocina y menaje

La mayoría de las veces, elegimos materiales para platos y utensilios de cocina en función de su capacidad calorífica. Esto se aplica principalmente a artículos que están en contacto directo con el calor, como ollas, platos, fuentes para hornear y otros utensilios similares. Por ejemplo, para ollas y sartenes, es mejor usar materiales con poca capacidad calorífica, como los metales. Esto ayuda a que el calor se transfiera más fácil y rápidamente desde el calentador a través de la olla hasta la comida y acelera el proceso de cocción.

Por otro lado, dado que los materiales con una alta capacidad calorífica retienen el calor durante mucho tiempo, son bien utilizados para el aislamiento, es decir, cuando es necesario mantener los alimentos calientes y evitar que se escapen al ambiente o, por el contrario, evitar el calor de la habitación al calentar productos enfriados. En la mayoría de los casos, dichos materiales se utilizan para platos y tazas en los que se sirven alimentos y bebidas calientes o, por el contrario, muy fríos. Ayudan no solo a mantener la temperatura del producto, sino que también evitan que las personas se quemen. Los utensilios de cocina de cerámica y poliestireno expandido son buenos ejemplos del uso de dichos materiales.

Alimentos aislantes del calor

Dependiendo de una serie de factores, como el contenido de agua y grasa en los productos, su capacidad calorífica y su capacidad calorífica específica pueden ser diferentes. En la cocina, el conocimiento de la capacidad calorífica de los alimentos hace posible utilizar algunos alimentos como aislamiento. Si cubre otros alimentos con productos aislantes, ayudarán a que estos alimentos se mantengan calientes por más tiempo debajo de ellos. Si los platos debajo de estos productos de aislamiento térmico tienen una alta capacidad calorífica, de todos modos liberan calor lentamente al medio ambiente. Después de calentarse bien, pierden calor y agua aún más lentamente gracias a los productos aislantes que se encuentran en la parte superior. Por lo tanto, se mantienen calientes por más tiempo.

Un ejemplo de producto aislante térmico es el queso, especialmente en pizzas y otros platos similares. Hasta que se derrita, deja pasar el vapor de agua, lo que permite que los alimentos que se encuentran debajo se enfríen rápidamente, ya que el agua que contiene se evapora y, al hacerlo, enfría los alimentos que contiene. El queso derretido cubre la superficie del plato y aísla la comida debajo. A menudo, debajo del queso se encuentran alimentos con un alto contenido de agua, como salsas y verduras. Por eso, tienen una gran capacidad calorífica y se mantienen calientes durante mucho tiempo, sobre todo porque están bajo queso fundido, que no suelta vapor de agua al exterior. Es por eso que la pizza del horno está tan caliente que puedes quemarte fácilmente con la salsa o las verduras, incluso cuando la masa alrededor de los bordes se haya enfriado. La superficie de la pizza debajo del queso no se enfría durante mucho tiempo, lo que permite entregar la pizza en su hogar en una bolsa térmica bien aislada.

Algunas recetas usan salsas de la misma manera que el queso para aislar la comida que se encuentra debajo. Cuanto mayor sea el contenido de grasa en la salsa, mejor aislará los productos; en este caso, las salsas a base de mantequilla o crema son especialmente buenas. Esto se debe nuevamente al hecho de que la grasa evita la evaporación del agua y, por lo tanto, la eliminación del calor necesario para la evaporación.

En la cocina, los materiales que no son aptos para alimentos también se utilizan a veces para el aislamiento térmico. Los cocineros de América Central, Filipinas, India, Tailandia, Vietnam y muchos otros países suelen utilizar hojas de plátano para este fin. No solo se pueden recolectar en el jardín, sino que también se pueden comprar en una tienda o en el mercado; incluso se importan para este propósito en países donde no se cultivan plátanos. A veces, el papel de aluminio se utiliza con fines aislantes. No solo evita que el agua se evapore, sino que también ayuda a mantener el calor en el interior al evitar la transferencia de calor en forma de radiación. Si envuelve las alas y otras partes sobresalientes del ave en papel de aluminio al hornear, el papel de aluminio evitará que se sobrecalienten y se quemen.

Cocinando comida

Los alimentos con un alto contenido de grasa, como el queso, tienen una baja capacidad calorífica. Se calientan más con menos energía que los productos de alta capacidad calorífica y alcanzan temperaturas lo suficientemente altas como para que se produzca la reacción de Maillard. La reacción de Maillard es reacción química, que se produce entre los azúcares y los aminoácidos y cambia el sabor y la apariencia de los alimentos. Esta reacción es importante en algunos métodos de cocción, como hornear pan y confitería de harina, productos para hornear en el horno, así como para freír. Para aumentar la temperatura de los alimentos a la temperatura a la que se produce esta reacción, se utilizan alimentos ricos en grasas en la cocina.

Azúcar en la cocina

La capacidad calorífica específica del azúcar es incluso menor que la de la grasa. Dado que el azúcar se calienta rápidamente a temperaturas superiores al punto de ebullición del agua, trabajar con ella en la cocina requiere precauciones de seguridad, especialmente al hacer caramelos o dulces. Se debe tener mucho cuidado al derretir el azúcar para evitar derramarlo sobre la piel desnuda, ya que la temperatura del azúcar alcanza los 175° C (350° F) y la quemadura del azúcar derretido será muy severa. En algunos casos es necesario verificar la consistencia del azúcar, pero esto nunca debe hacerse con las manos desnudas si el azúcar se calienta. A menudo, las personas olvidan la rapidez y la cantidad de azúcar que se puede calentar, por lo que se queman. Dependiendo de para qué sea el azúcar derretido, se puede verificar su consistencia y temperatura con agua fría, como se describe a continuación.

Las propiedades del azúcar y del jarabe de azúcar cambian según la temperatura a la que se cocina. Caliente jarabe de azucar puede ser fina, como la miel más fina, espesa o entre fina y espesa. Las recetas de dulces, caramelos y salsas dulces generalmente especifican no solo la temperatura a la que se debe calentar el azúcar o el jarabe, sino también la etapa de dureza del azúcar, como la etapa de "bola blanda" o la etapa de "bola dura". El nombre de cada etapa corresponde a la consistencia del azúcar. Para determinar la consistencia, el pastelero deja caer unas gotas de almíbar en agua congelada enfriándolos. Después de eso, la consistencia se verifica al tacto. Entonces, por ejemplo, si el jarabe enfriado se espesa, pero no se endurece, pero permanece suave y se puede hacer una bola con él, entonces se considera que el jarabe está en la etapa de "bola blanda". Si la forma del jarabe congelado es muy difícil, pero aún se puede cambiar a mano, entonces está en la etapa de "bola dura". Los pasteleros a menudo usan un termómetro para alimentos y también verifican la consistencia del azúcar a mano.

Seguridad alimenticia

Al conocer la capacidad calorífica de los alimentos, puede determinar cuánto tiempo deben enfriarse o calentarse para alcanzar una temperatura en la que no se echen a perder y en la que mueran las bacterias dañinas para el cuerpo. Por ejemplo, para alcanzar una determinada temperatura, los alimentos con mayor capacidad calorífica tardan más en enfriarse o calentarse que los alimentos con menor capacidad calorífica. Es decir, la duración de la preparación del plato depende de qué productos se incluyen en él y también de qué tan rápido se evapora el agua. La evaporación es importante porque requiere mucha energía. A menudo, se utiliza un termómetro para alimentos para comprobar la temperatura de un plato o de la comida que contiene. Es especialmente conveniente usarlo durante la preparación de pescado, carne y aves.

microondas

La eficiencia con la que se calientan los alimentos en un horno de microondas depende, entre otros factores, del calor específico de los alimentos. La radiación de microondas generada por el magnetrón del horno de microondas hace que las moléculas de agua, grasa y algunas otras sustancias se muevan más rápido, lo que hace que la comida se caliente. Las moléculas de grasa son fáciles de mover debido a su baja capacidad calorífica y, por lo tanto, los alimentos grasos se calientan a más altas temperaturas que los alimentos que contienen mucha agua. La temperatura alcanzada puede ser tan alta que sea suficiente para la reacción de Maillard. Los productos con un alto contenido de agua no alcanzan tales temperaturas debido a la alta capacidad calorífica del agua, por lo que en ellos no se produce la reacción de Maillard.

Las altas temperaturas que alcanza la grasa del microondas pueden hacer que algunos alimentos, como el tocino, se doren, pero estas temperaturas pueden ser peligrosas cuando se utilizan hornos de microondas, especialmente si no sigue las instrucciones de uso del horno descritas en el manual de instrucciones. Por ejemplo, al recalentar o cocinar alimentos grasos en el horno, no se deben utilizar utensilios de plástico, ya que ni siquiera los utensilios de microondas están diseñados para las temperaturas que alcanza la grasa. Además, no olvides que los alimentos grasos son muy calientes, y cómelos con cuidado para no quemarte.

Capacidad calorífica específica de los materiales utilizados en la vida cotidiana.

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