¿Y usted cómo lo prefiere? Café al gusto

Por: José Manuel Ruvalcaba Cervantes

“El café debe ser caliente como el infierno, negro como el diablo, puro como el ángel y dulce como el amor” dijo Charles Maurice de Talleyrand. Sin embargo ese “caliente como el infierno” no es el mismo “caliente” para todas las personas; una taza con café a la misma temperatura para unos puede ser suficiente para quemarse, mientras que otros podrían decir que se encuentra “tibio”. En ese sentido cabe afirmar que el calor es subjetivo. Pero nótese que también escribí: “una taza con café a la misma temperatura”. Entonces, ¿cómo puede ser que un café que no cambie su temperatura sea apreciado subjetivamente distinto? Pues resulta que calor y temperatura, sí, son conceptos distintos. Así que tomo el café como pretexto para explicar algunos términos relacionados al calor y la temperatura.

La temperatura como medida de la energía

Volviendo a nuestro ejemplo del café, imaginemos que tenemos dos tazas con café a la misma temperatura. Eso significa que ambos cafés tienen la misma energía cinética molecular. Es decir, las moléculas que forman ambos cafés se mueven con la misma velocidad, pues la energía cinética es la que se produce con el movimiento. Por lo tanto tenemos que la temperatura de los cuerpos físicos es la medida de la energía cinética de las partículas que constituyen dicho cuerpo. Dicha energía cinética molecular se mide con termómetros graduados en la escala Kelvin, Celsius o Fahrenheit. Ahora si una persona ´A´ bebe un sorbo de café puede sentir que se quema, mientras que la persona ´B´ al tomar de su café, a la misma temperatura que el primero, lo puede sentir agradable, ¿por qué ocurre tal cosa si las moléculas de los dos cafés se mueven con la misma velocidad?

Tendríamos que considerar el calor como la transferencia de energía de un cuerpo con mayor a otro de menor energía, en nuestro ejemplo las moléculas que forman el café transmiten movimiento a las partículas que forman parte del sentido del gusto de las personas al entrar en contacto a través de choques moleculares. Es así que algunas personas son más sensibles a esos “golpeteos” moleculares y sienten que se queman, mientras que otras “toleran” más esa transferencia de energía entre partículas considerándola como agradable.

Mantener el café caliente y la conductividad térmica

Ahora pensemos que ´A´ y ´B´ compran café; ambas personas desean que su café se enfríe en tiempos distintos; ´A´ desea mantener su café caliente por más tiempo, mientras que ´B´ espera que se enfríe rápido. Lo primero que

tenemos que saber es comprender lo que significa “enfriamiento”. El concepto como tal no existe en física, pero se relaciona directamente con el de calor, ya que decimos que un cuerpo se enfría cuando transmite energía a otro con menor energía. En lo que nos concierne el café cede energía al ambiente hasta estar en equilibrio térmico, estar a la misma temperatura con el ambiente; fenómeno que por cierto es conocido como Ley Cero de la Termodinámica.

En segundo lugar tenemos que saber cómo es que el café transmite energía al ambiente. Para ello es preciso conocer que existen 3 formas de conducir el calor de un cuerpo a otro: (1) conducción, que es cuando los cuerpos están en contacto y el de mayor energía la transmite al de menor energía; (2) convección, la cual ocurre cuando un fluido (llámese gas o líquido) transmite la energía a donde hay menos energía, como ocurre cuando calentamos agua, que el fuego calienta las moléculas de abajo y estas suben en forma de burbujas haciendo que las frías bajen a calentarse; y (3) radiación, que es cuando un cuerpo emite ondas electromagnéticas, como ocurre con el Sol al calentar la Tierra.

Así el café se enfría por conducción, transmite el calor por contacto al recipiente que lo contiene, y por convección al transmitir energía al aire de la parte superior. En éste sentido ´B´ tiene que encontrar la manera de que el café transmita la mayor cantidad de calor posible al recipiente que lo contiene y al ambiente; mientras que ´A´ tendría que hacer lo contrario. En ese sentido sería recomendable que ´B´ empleara una taza de porcelana, o en el mejor de los casos una de metal, mientras que ´A´ debería servir su café en un vaso de cartón, pues la porcelana y el metal son mejores conductores térmicos que el cartón, es decir, transmiten mayor energía cinética molecular en un tiempo menor en comparación al cartón.

¿Y qué hay con el calor cuando el café se enfría?

Cuando los cafés se enfrían pierden energía por decirlo de alguna manera, sin embargo como ya se mencionó, es porque transmiten energía al ambiente; esa energía sigue existiendo “dispersa” por el ambiente; eso nos lo explica la 1ra Ley de la Termodinámica, al establecer que la energía existente en el universo siempre es igual, se conserva, solo que se transforma y transmite en una gran diversidad. Dicha energía “dispersa” en el universo que no se emplea para calentar o realizar trabajo se puede contabilizar, lo que se conoce como entropía, concepto mejor conocido como la medida del caos, y el caos entendido como energía que no se utiliza para el trabajo.