Frío

El frío se define como la presencia de bajas temperaturas , especialmente en la atmósfera. En el lenguaje común, el frío suele ser una percepción subjetiva . Un límite inferior para la temperatura es el cero absoluto , definido como 0,00  K en la escala Kelvin , una escala de temperatura termodinámica absoluta . Esto corresponde a -273,15 °C en la escala Celsius , -459,67 °F en la escala Fahrenheit y 0,00 °R en la escala Rankine .   

Dado que la temperatura se relaciona con la energía térmica que posee un objeto o una muestra de materia, que es la energía cinética del movimiento aleatorio de las partículas que la componen, un objeto tendrá menos energía térmica cuando esté más frío y más cuando esté más caliente. Si fuera posible enfriar un sistema hasta el cero absoluto, todo movimiento de las partículas en una muestra de materia cesaría y estarían en completo reposo en el sentido clásico . El objeto podría describirse como si tuviera energía térmica cero. Sin embargo, a nivel microscópico, en la descripción de la mecánica cuántica , la materia aún posee energía de punto cero incluso en el cero absoluto, debido al principio de incertidumbre .

El enfriamiento se refiere al proceso de bajar la temperatura o de disminuirla . Esto se puede lograr extrayendo calor del sistema o exponiéndolo a un ambiente con una temperatura más baja.

Los refrigerantes son fluidos que se utilizan para enfriar objetos, evitar la congelación y prevenir la erosión en las máquinas. ^{[ 2 ]}

El enfriamiento por aire es el proceso de enfriar un objeto exponiéndolo al aire . Esto solo funciona si el aire está a una temperatura inferior a la del objeto, y el proceso puede mejorarse aumentando la superficie , incrementando el caudal del refrigerante o disminuyendo la masa del objeto. ^{[ 3 ]}

Otro método común de enfriamiento consiste en exponer un objeto a hielo , hielo seco o nitrógeno líquido . Esto funciona por conducción ; el calor se transfiere del objeto relativamente caliente al refrigerante relativamente frío. ^{[ 4 ]}

El enfriamiento láser y el enfriamiento evaporativo magnético son técnicas utilizadas para alcanzar temperaturas muy bajas. ^{[ 5 ] [ 6 ]}

El frío tiene numerosos efectos fisiológicos y patológicos en el cuerpo humano , así como en otros organismos. Los ambientes fríos pueden promover ciertos rasgos psicológicos , además de tener efectos directos en la capacidad de movimiento. Los escalofríos son una de las primeras respuestas fisiológicas al frío. ^{[ 16 ]} Particularmente a bajas temperaturas, el frío puede alterar gravemente la circulación sanguínea. El agua extracelular se congela y el tejido se destruye. Afecta con especial frecuencia a los dedos de las manos y los pies, la nariz, las orejas y las mejillas. Se decoloran, se hinchan, se ampollan y sangran. La llamada congelación superficial conduce a la congelación localizada o incluso a la muerte de partes enteras del cuerpo. Solo las reacciones temporales al frío de la piel no tienen consecuencias. A medida que los vasos sanguíneos se contraen, se enfrían y palidecen, con menos oxígeno llegando al tejido. El calor estimula nuevamente la circulación sanguínea y es doloroso pero inofensivo. La protección integral contra el frío es particularmente importante para los niños y para los deportes. Las temperaturas extremadamente frías pueden provocar congelación , sepsis e hipotermia , que a su vez pueden resultar en la muerte. ^{[ 17 ] [ 18 ]}

• El Instituto Nacional de Estándares y Tecnología de Boulder, Colorado, utilizando una nueva técnica, logró enfriar un tambor mecánico microscópico a 360 microkelvin , convirtiéndolo en el objeto más frío jamás registrado. Teóricamente, con esta técnica, un objeto podría enfriarse hasta el cero absoluto. ^{[ 20 ]}
• La temperatura más fría jamás alcanzada es un estado de la materia llamado condensado de Bose-Einstein, cuya existencia fue teorizada por primera vez por Satyendra Nath Bose en 1924 y creada por primera vez por Eric Cornell , Carl Wieman y sus colaboradores en JILA el 5 de junio de 1995. Lo lograron enfriando un vapor diluido compuesto por aproximadamente dos mil átomos de rubidio-87 a menos de 170 nK (un nK o nanokelvin es una milmillonésima parte (10⁻⁹ ⁾ de un kelvin ) utilizando una combinación de enfriamiento láser (una técnica que les valió a sus inventores, Steven Chu , Claude Cohen-Tannoudji y William D. Phillips, el Premio Nobel de Física de 1997 ) y enfriamiento evaporativo magnético . ^{[ 21 ]}
• 90377 Sedna es uno de los objetos más fríos conocidos dentro del Sistema Solar . Orbitando a una distancia promedio de 135 mil millones de km (84 mil millones de millas), Sedna tiene una temperatura superficial promedio de −240 °C (−400 °F). ^{[ 22 ]}
• El cráter lunar Hermite fue descrito después de un estudio realizado en 2009 por el Orbitador de Reconocimiento Lunar de la NASA como el "lugar más frío conocido en el Sistema Solar", con temperaturas de 26 kelvin (−247 °C, −413 °F). ^{[ 23 ]}
• La Nebulosa Boomerang es el lugar natural más frío conocido en el universo , con una temperatura estimada de 1 K (−272,15 °C, −457,87 °F). ^{[ 24 ]}
• El planeta enano Haumea es uno de los objetos más fríos conocidos en el Sistema Solar . Con una temperatura de −241 °C (−401 °F) ^{[ 25 ].}
• Los instrumentos de la nave espacial Planck se mantienen a 0,1 K (−273,05 °C, −459,49 °F) mediante refrigeración pasiva y activa. ^{[ 26 ]}
• En ausencia de cualquier otra fuente de calor, la temperatura del Universo es aproximadamente de 2,725 kelvin , debido a la radiación cósmica de fondo de microondas , un remanente del Big Bang . ^{[ 27 ]}
• La luna Tritón de Neptuno tiene una temperatura superficial de 38,15 K (−235 °C, −391 °F) ^{[ 28 ].}
• Urano con una temperatura de cuerpo negro de 58,2 K (−215,0 °C, −354,9 °F). ^{[ 29 ]}
• Saturno con una temperatura de cuerpo negro de 81,1 K (−192,0 °C, −313,7 °F). ^{[ 30 ]}
• Mercurio , a pesar de su proximidad al Sol, es en realidad frío durante su noche, con una temperatura de aproximadamente 93,15 K (−180 °C, −290 °F). Mercurio es frío durante su noche porque no tiene atmósfera que atrape el calor del Sol. ^{[ 31 ]}
• Júpiter con una temperatura de cuerpo negro de 110,0 K (−163,2 °C, −261,67 °F). ^{[ 32 ]}
• Marte con una temperatura de cuerpo negro de 210,1 K (−63,05 °C, −81,49 °F). ^{[ 33 ]}
• El continente más frío de la Tierra es la Antártida . ^{[ 34 ]} El lugar más frío de la Tierra es la Meseta Antártica , ^{[ 35 ]} un área de la Antártida alrededor del Polo Sur que tiene una altitud de alrededor de 3000 metros (9800 pies) . La temperatura más baja medida de forma fiable en la Tierra, de 183,9 K (−89,2 °C, −128,6 °F), se registró allí en la Estación Vostok el 21 de julio de 1983. ^{[ 36 ]} Los Polos del Frío son los lugares en los hemisferios sur y norte donde se han registrado las temperaturas del aire más bajas. ( Véase Lista de registros meteorológicos ). ^{[ 37 ]} 
• Los desiertos fríos del Polo Norte , conocidos como la región de la tundra, experimentan una nevada anual de unos pocos centímetros y las temperaturas registradas alcanzan los 203,15 K (−70 °C, −94 °F). Solo unas pocas plantas pequeñas sobreviven en el suelo generalmente congelado (que se descongela solo por un corto período). ^{[ 38 ]}
• Los desiertos fríos del Himalaya son característicos de una zona de sombra orográfica creada por los picos de la cordillera del Himalaya, que se extiende desde el nudo del Pamir hasta el límite sur de la meseta tibetana ; sin embargo, esta cordillera también es la causa de las lluvias monzónicas en el subcontinente indio . Esta zona se ubica a una altitud de aproximadamente 3000 m y abarca Ladakh , Lahaul , Spiti y Pooh . Además, existen valles interiores dentro del Himalaya principal, como Chamoli , algunas áreas de Kinnaur , Pithoragarh y el norte de Sikkim , que también se clasifican como desiertos fríos. ^{[ 39 ]}

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  Antártida
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  Desierto frío del Himalaya en Ladakh
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  Árbol con escarcha
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  Río San Lorenzo congelado
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  hielo marino invernal
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  Escalada en hielo

• Niflheim era un reino de hielo y frío primordiales con nueve ríos congelados en la mitología nórdica . ^{[ 40 ]}
• El "Infierno en el Infierno de Dante" se describe como el Cocito, un lago helado donde fueron depositados Virgilio y Dante. ^{[ 41 ]}

Bibliografía

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