¡Cumpleaños feliz!
Seguro que has soplado muchas veces las velas de tu tarta de cumpleaños, pero ¿te has parado a pensar cómo funciona una vela? ¿Para qué sirve la cera si lo que se prende es la mecha? ¿Adónde va toda la cera que desaparece?
Hoy vamos a explicar a los niños de forma sencilla cómo funciona una vela porque, si lo entienden ellos, puede comprenderlo cualquiera. Así que, niños y mayores, empezamos.
¿De qué están hechas las velas?🤓
Por otro lado, está la cera mineral derivada del petróleo, que se conoce con el nombre de parafina.
Tradicionalmente las velas se fabricaban con cera de abeja, pero también hay ceras de origen vegetal, como la de soja, coco, colza o palma. Todas ellas son ceras naturales.
¿Cómo es una vela por dentro? 🕯
Las velas están compuestas por un cilindro de cera atravesado por un cordón, que asoma en uno de sus extremos. Este cordón recibe el nombre de pabilo o mecha y suele ser de algodón encerado.
Cómo funciona una vela ⚙️
El proceso que explica el funcionamiento de una vela se denomina combustión. Es el mismo que hace funcionar las cocinas de gas o los automóviles.
Una combustión es un tipo de reacción química.
Una reacción química es un proceso por el cual dos o más sustancias se combinan para crear productos nuevos y diferentes. Un ejemplo lo tenemos en la cocina: cuando mezclamos harina, azúcar, huevos y levadura y metemos esa masa en el horno, al final tenemos un bizcocho esponjoso con un aspecto muy diferente al de sus componentes. Podría parecer magia, pero es ciencia.✨
Una combustión también es un tipo de reacción química. En la combustión un material (como madera o papel) se quema al unirse con el oxígeno del aire, produciendo luz y calor.
Qué es una combustión 🔥
Esa materia que quemamos es a lo que llamamos combustible.
Tipos de combustibles ⛽️🪵
Existen distintos tipos de materiales que pueden arder.
🔥 Los hidrocarburos son combustibles derivados del petróleo, como la gasolina, el gas o la parafina. Debido a su procedencia, se trata de fuentes de energía no renovables.🛢
🔥 Aceites.
🔥 Alcoholes.
🔥 Biocombustibles. Aquí tenemos la madera, las cáscaras, el estiércol o los pélets. Y también combustibles que se obtienen a través de la transformación de materia orgánica. Son tipos de gas, alcohol o diésel que se fabrican a partir de materias como el maíz, el aceite usado, el azúcar o las algas. La cera es un biocombustible de origen animal. ♻️
Proceso de la combustión de una vela 🧯
Cuando quemamos papel, madera o encendemos la cocina de gas estamos creando una combustión. Lo mismo sucede cuando encendemos una vela.
Para que se produzca una combustión necesitamos tres elementos:
📌 Un combustible, en nuestro caso, una vela.
📌 Una fuente de calor que inicie la combustión. La llama de una cerilla o de un mechero será suficiente para iniciar la combustión.
📌 Oxígeno. La presencia de este gas es esencial para esta reacción.
La receta de la combustión 👩🏻🍳
En una reacción química las sustancias se transforman, pero no desaparecen.
Para la reacción de combustión necesitamos tres elementos: Carbono (C), Hidrógeno (H) y Oxígeno(O),
Los combustibles están formados en su mayor parte por carbono e hidrógeno, ahí tenemos ya los primeros elementos. En cuanto al oxígeno, se encuentra en el aire.
Gracias al calor de la llama inicial comienza el proceso que hace que las partículas de carbono, hidrógeno y oxígeno se combinan entre sí de manera diferente.
El resultado de la combustión, además de luz y calor son dos productos que todos conocemos: el agua 💦 (compuesta por hidrógeno y oxígeno) y el dióxido de carbono💨 (formado por carbono y oxígeno) que expulsamos al respirar o que emiten por el tubo de escape los coches.
Como ves, tanto los componentes iniciales como los productos finales de la combustión son una combinación de los mismos elementos: CARBONO-HIDRÓGENO-OXÍGENO.
Los tres estados de una vela 👩🏻🔬
Como ya sabes, la materia puede presentarse en tres estados: sólido, líquido y gaseoso. El ejemplo que solemos usar es el del agua, que puede ser hielo, agua líquida o vapor. El responsable de ese cambio de estado es el calor.
Pues con la cera pasa lo mismo: la vemos en estado sólido en la vela, cuando se derrite por el calor pasa a estado líquido y cuando se quema se encuentra en estado gaseoso, en forma de vapor que no vemos, pero que está ahí, como comprobaremos en uno de los experimentos del vídeo de experimentos con velas que os estoy preparando.
¿Por qué la cera desaparece? 🤔
En realidad, la cera no desaparece, sino que se transforma. Como decíamos antes, al encender la vela el calor actúa sobre la cera de la parte superior, que se derrite y pasa a estado líquido formando una especie de charquito. Esa cera líquida asciende a través de la mecha o pabilo y, cuando llega al extremo, el intenso calor de la llama la transforma en vapor invisible. Se trata de un gas inflamable, que al contacto con el fuego se prende. Así, mientras haya cera, calor y, no lo olvidemos, oxígeno, la vela continuará luciendo.
¿Para qué sirve el pabilo si lo que se quema es la cera? 🚖
Es cierto, lo que se quema es la cera, pero necesitamos un «medio de transporte» que conduzca la cera derretida hasta la llama para mantenerla encendida, por eso necesitamos el pabilo.
Pero, ¿cómo asciende la cera por la mecha? 🙄
¿Has oído hablar de la capilaridad? Es una propiedad que poseen los líquidos y que les permite moverse a lo largo de un sólido, sobre todo si es muy fino (como las fibras de una mecha) o poroso (como el papel).
Muchas veces hemos visto cómo cuando mojamos un extremo de un trozo de papel de cocina el agua se extiende por toda su superficie, como si el líquido tuviera la propiedad de trepar o de moverse por el papel. Este es un ejemplo claro de capilaridad.
Lo mismo le pasa a la cera caliente en contacto con la mecha o pabilo: asciende por él hasta el extremo superior, donde se encuentra con la llama.
La cera en estado sólido necesita mucha energía (calor) para poder arder. En cambio, a través de la mecha asciende la cantidad necesaria de cera para que esta se prenda con una pequeña llama y la vela se mantenga encendida.
¿Sabías que…? Curiosidades sobre las velas 🎂
➡️👂🏻 La cera o cerumen de los oídos no es realmente cera, aunque su aspecto espeso y pegajoso sea parecido.
➡️ 🐝 La abejas fabrican su propia cera, que después utilizan para crear los panales. Mediante las glándulas cereras, que se encuentran en la parte trasera del abdomen, segregan pequeñas escamas de cera con la que van construyendo las celdas de la colmena.
➡️ 🕯 ¿Sabías que la palabra «espabilar» o «despabilar» deriva del pabilo de las velas? Cuando el pabilo o mecha se quema a veces quedan residuos que hacen que la llama pierda fuerza. En ese caso hay que quitar la parte carbonizada del pabilo, o sea, despabilar la vela para avivar la llama. La palabra se transformó con el tiempo en espabilar. Cuando le decimos a alguien que espabile, le estamos pidiendo que sea menos lento, que ponga más atención o más energía. O, comparándolo con una vela, que no se apague. Y una persona espabilada es una persona despierta, brillante, como la luz de una vela.
➡️ 🎂 Por qué se soplan las velas. En la Antigüedad, se ofrecían dulces con forma redonda a la diosa de la luna. Sobre el postre se colocaban unas velas que se apagaba de un soplido para que el humo despedido llegase a la diosa, transportando a través de él los deseos que se pedían. Más adelante comenzaron a ponerse en las tartas de cumpleaños, simbolizando el tiempo vivido y la luz de la vida. Como ves, aún ahora, muchos siglos después, seguimos pidiendo deseos cuando soplamos las velas y celebrando la vida.
➡️ 🏮 En muchas culturas se encienden velas en las celebraciones religiosas. La Navidad cristiana o la Januká judía son algunas de ellas. Una muy especial es la del ritual Toro Nagashi, en Japón, donde para recordar a sus ancestros se encienden pequeñas velas dentro de linternas de papel, que luego se depositan sobre el agua, permitiendo que las luces se deslicen río abajo.
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✨✨✨¡Hasta la próxima!
