Pedaleando en la bicicleta estática a la luz de un humilde leño que arde en el hogar

    La leña que arde en la chimenea o en la estufa tiene un poder calorífico de unos 4200 Wh por kilogramo. Naturalmente este es un valor indicativo, pues dependerá del tipo de leña. Así, un leño de 1 kg de masa que arde lentamente durante 1 hora proporciona una energía calorífica de 4200 Wh = 4,2 kWh.
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ENUNCIADO
Consideremos el gasto energético de una persona que realiza ejercicio físico pedalenado en su bicicleta estática intenso durante 1 hora, mientras el leño arde en el hogar una tarde de invierno. Pongamos que dicho ejercicio físico realizado durante esa hora requiere unas 340 kcal de energía química ( que proporciona nuestro metabolismo). ¿ En qué medida podemos comparar este gasto de energía con la que proporciona nuestro leño al arder durante esa hora en la chimenea ?

SOLUCIÓN
Recordemos que 1 kcal equivale 4,184 kJ, esto es 1 kcal = 4,184 kWs = 4,184/3600 kWh $\approx 4,2/3600$ kWh $\approx 0,0012 \,\text{kWh}$, luego 340 kcal = 0,408 kWh. Entonces la energía que proporciona nuestro humilde leño es 4,2/0,408 $\approx 10$ veces la cantidad de energía requerida para realizar esa actividad física intensa en la bicicleta.


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Observaciones/reflexiones:
Pensemos que nuestros antepasados, antes de que aprediésen a encender el fuego, tenían una capacidad de extraer energía de su entorno que se reducía a la propia de su metabolismo. Al empezar a encender el fuego multiplicaron por 10 esa capacidad, lo cual, sin duda, supuso un cambio significativo en la evolución cultural de las sociedades humanas. Si contamos los anillos de crecimiento del leño, podemos contabilizar los años transcurridos hasta el momento del corte del leñador para proporcionarnos el combustible que está ardiendo en el hogar; posiblemente contaremos más de 10 anillos, que son 10 años ( 1 anillo por año ). Estos pensamientos nos sumirán seguramente en ensoñaciones sobre la capacidad que tenemos los seres humanos para manejar grandes cantidades de energía. Hemos hablado de la leña ( la madera ), que tiene un poder calorífico aproximado de unos 4 kWh/kg ( el de los pellets es de unos 6 kWh/kg ); los combustibles fósiles tienen un poder calorífico unas tres veces superior al de la madera: el del butano y propano, ronda los 14 kWh/kg; y el del gasoil de calefacción es aproximadamente de 11 kWh/kg. Sin embargo, han tenido que pasar millones de años para que se formasen esos depósitos de hidrocarburos. Ya véis que da para mucho una hora de ejercicio físico a la luz del humilde leño que arde lentamente en el hogar. Y ya no hablamos de la energía nuclear: 1 kg de uranio en la reacción de fisión libera $2\times 10^6$ veces la energía de 1 kg de gasoil. Eso da vértigo, ciertamente. Y también miedo, seamos francos.

Referencias:
[1] Poder calorífico ( [ https://es.wikipedia.org/wiki/Poder_calorífico ], Wikipedia )
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