Si calienta un rodamiento de bolas a la temperatura del sol, y luego lo coloca en el medio del océano Pacífico, en profundidad, ¿qué sucedería?

Un rodamiento de bolas de acero pequeño típico (12 mm de diámetro) tiene un volumen de 905 mm cúbicos y una masa de 7,28 g. Tiene un calor específico de 0,49 kJ / kg K; en otras palabras, se requieren 0,49 kJ de energía para elevar 1 kg de material en 1 Kelvin.

Ahora podemos ver lo que sucedería si lo calentamos desde la temperatura ambiente hasta la temperatura del Sol, suponiendo que podamos contenerlo en una forma esférica del mismo tamaño:

  • Superficie del sol (aumento de temperatura de 5778 K → 5478 K): la bola de acero transportará 19550 J de energía térmica necesaria para ese aumento de temperatura. Esto es similar a la energía potencial de tres buceadores de plataforma que saltan al agua desde una plataforma de 10 m, o 1.2 g de copos de maíz (cuando se comen). El agua tiene un calor específico de 4.186 kJ / kg K, por lo que el rodamiento de bolas podría llevar alrededor de 58 ml de agua desde la temperatura ambiente hasta la ebullición. En realidad, obtendríamos un flash local hirviendo con unas pocas burbujas durante unos segundos, luego un parche de agua tibia que ni siquiera sería detectable a unos pocos metros de distancia.
  • Núcleo solar (15 millones de K): la bola de acero llevará 53.5 MJ de energía extra. Esto es aproximadamente la misma energía que 45 autobuses de Londres que se dirigen al agua desde una plataforma de 10 m, 1.56 L de gasolina (cuando se quema) o suficiente para hervir alrededor de 160 L de agua. La región de ebullición instantánea sería considerablemente más grande, permitiendo que una burbuja de gas caliente se expanda por un tiempo antes de ser aplastada por la presión del agua circundante, y luego se enfríe hasta convertirse en agua hirviendo. El efecto de la temperatura neta probablemente no se notará a 100 m de distancia.

De cualquier manera, el efecto no se notará en la superficie del océano. Ahora, si tuviera un autobús de Londres a la misma temperatura (masa equivalente a 1.74 millones de rodamientos de bolas), el efecto podría ser más espectacular.

Queda una pregunta: a 15 millones de K, ¿un rodamiento de bolas (hecho principalmente de hierro) se comportaría de alguna manera como una estrella en miniatura, incluso si es inestable? Probablemente no, ya que su densidad no es lo suficientemente alta. La densidad del núcleo real del Sol es de alrededor de 150 g por cm cúbico, mucho más alta que la del hierro. El núcleo del Sol contiene 33% de hidrógeno, 65% de helio y 2% de otros materiales, incluido el hierro. El hierro en nuestro rodamiento de bolas no sufrirá más reacciones de fusión.

La temperatura de la superficie del sol? ¿O la temperatura del núcleo del sol?

Independientemente, sin embargo, casi no hace ninguna diferencia. La capacidad calorífica de un rodamiento de bolas, incluso una grande, no es mucho en comparación con la capacidad calorífica del océano.

El agua inmediatamente alrededor del rodamiento de bolas se vaporizaría y el efecto de Leidenfrost resultante: Wikipedia aislaría la bola del agua que la rodeaba.

La bola se hundiría rápidamente, dejando un rastro de burbujas de vapor a su paso que inmediatamente se condensaría en agua.

En algún momento, probablemente dentro de los 30 segundos de haber ingresado al agua, la superficie del rodamiento de bolas se enfriaría lo suficiente como para que el efecto Leidenfrost ya no se aplicara, y luego el agua se enfriaría en unos minutos.

En definitiva, un evento notablemente imperceptible.

Su rodamiento de bolas se vaporizaría en una nube de plasma en expansión antes de llegar a la temperatura más baja que existe en la superficie del sol, por lo que colocarlo en el océano primero requeriría inventar algún tipo de sistema de contención magnética …

No mucho.

De hecho, la gota de metal se enfriará rápidamente hasta convertirse en un sólido en el instante en que toque el agua.

La temperatura del sol suena impresionante, pero tenga en cuenta que su soldador de arco promedio puede producir temperaturas mucho más altas.