22. Los combustibles aeroespaciales

Summary

El script explora la fascinante historia y la ciencia detrás del vuelo humano y la exploración espacial. Se menciona la antigua aspiración humana de volar como las aves y la narrativa de Jules Verne en 'De la Tierra a la Luna', que presagia los desafíos futuros. Se destaca la importancia de la velocidad de escape para superar la gravedad terrestre, un concepto ilustrado con el ejemplo de Isaac Newton. La narración se centra en la eficiencia del hidrógeno como combustible en los cohetes, su combustión con oxígeno para generar energía y su capacidad para alcanzar altas velocidades. Además, se aborda la naturaleza del hidrógeno, su presencia en el Sol y en otros planetas, y su extracción industrial a partir del metano. El script concluye destacando el potencial del hidrógeno como combustible limpio y sostenible para el futuro.

Takeaways

• 🚀 La humanidad ha soñado con volar desde tiempos antiguos, como se refleja en obras de ficción como 'De la Tierra a la Luna'.
• 🌌 Para alcanzar el espacio, es necesario superar la fuerza de la gravedad terrestre, lo cual requiere de una velocidad mínima conocida como velocidad de escape.
• 🔥 Isaac Newton ilustra la idea de la órbita con el ejemplo de cañones disparando proyectiles con mayor velocidad para alcanzar una órbita elíptica.
• 🚀 Los cohetes son los vehículos diseñados para alcanzar y superar la velocidad de escape, impulsados por combustible que genera una reacción de empuje.
• ⚙️ La Tercera Ley de Newton sobre el movimiento establece que toda acción tiene una reacción igual y opuesta, lo que es fundamental para el funcionamiento de los motores de cohetes.
• 💧 El hidrógeno líquido es un combustible altamente eficiente en los motores de cohetes, debido a su alta energía de combustión cuando se combina con oxígeno líquido.
• 🔥 La combustión controlada del hidrógeno con oxígeno produce agua en forma de vapor a altas temperaturas, lo que impulsa a la nave a velocidades superiores a 40,000 km/h.
• 🌟 El hidrógeno se encuentra en el sol y en otras estrellas, y Júpiter está compuesto principalmente por este elemento.
• 🌍 En la Tierra, el hidrógeno está presente en el agua y en la atmósfera en pequeñas cantidades, y se obtiene industrialmente a partir del metano.
• ♻️ El hidrógeno es un combustible limpio que no produce contaminación, y se utiliza en vehículos y en la producción de energía eléctrica.
• 🔋 Algunos automóviles modernos usan baterías de hidrógeno, lo que sugiere un futuro de combustibles limpios y sostenibles.

Q & A

¿Cuál es el sueño de volar que menciona el guión y cómo ha sido plasmado en la literatura?

El sueño de volar como las aves para mirar desde muy alto el mundo se ha plasmado en la literatura desde los inicios de la humanidad. Un ejemplo es la novela 'De la Tierra a la Luna', donde se narran las dificultades de alcanzar este sueño.

¿Qué fuerza natural debe vencerse para viajar al espacio exterior?

Para viajar al espacio exterior, es necesario vencer la fuerza de gravedad que ejerce la Tierra sobre todos los cuerpos.

¿Qué es la velocidad de escape y qué importancia tiene en la aviación espacial?

La velocidad de escape es la velocidad mínima que un cuerpo debe alcanzar para vencer la fuerza de gravedad de la Tierra y escapar de su influencia gravitacional.

¿Qué ley de Newton se fundamenta el funcionamiento de los cohetes?

El funcionamiento de los cohetes se fundamenta en la tercera ley de Newton, que establece que a toda acción corresponde una reacción de igual magnitud pero en sentido inverso.

¿Cómo se logra la combustión en los motores de los cohetes?

En los motores de los cohetes, se logra la combustión del hidrógeno líquido con el oxígeno para formar agua muy caliente en forma de vapor, lo que produce una liberación extraordinaria de energía.

¿Por qué el hidrógeno es considerado un combustible eficiente?

El hidrógeno es un combustible eficiente porque al combinarse con oxígeno, arde a una temperatura extremadamente alta, y su eficiencia como propulsor es la mayor.

¿Cuál es la temperatura a la que arde el hidrógeno como combustible?

El hidrógeno como combustible arde a una temperatura de 3.030 grados centígrados, que es más de la mitad de la temperatura del sol.

¿Cómo se obtiene el hidrógeno puro a partir del metano?

El hidrógeno puro se obtiene a través de un proceso industrial que consiste en calentar con vapor el gas natural, también llamado metano, para formar una combinación de hidrógeno con monóxido de carbono, que luego se separa para obtener hidrógeno puro.

¿Por qué el hidrógeno es considerado un combustible limpio?

El hidrógeno es considerado un combustible limpio porque, cuando se quema, su único producto es el agua y no genera residuos tóxicos para el planeta.

¿En qué estado están el hidrógeno y el oxígeno a temperatura ambiente?

El hidrógeno y el oxígeno están en estado gaseoso a temperatura ambiente y requieren temperaturas extremadamente bajas para convertirse en líquidos.

¿Cómo se transportan el hidrógeno y el oxígeno en un cohete?

En un cohete, el hidrógeno y el oxígeno se transportan en estado líquido a través de válvulas hasta la cámara de ignición, donde se produce una combustión controlada.

¿Qué otros usos tiene el hidrógeno además de su uso como combustible en cohetes?

Además de su uso como combustible en cohetes, el hidrógeno también se utiliza en baterías para automóviles y en la producción de energía eléctrica.