El balancın termico consta de un resorte espiralmetalico, unido a una semicircunferencia (metalica), yconectado por su extremo libre a un alambre metalicolargo en cuyo extremo opuesto hay una pequena esferade madera.

La semicircunferencia termina en una regleta de ma-dera en cuyos extremos hay dos pequenos munequitosde fieltro.

Justo debajo del resorte espiral hay una pequena ele-vacion y sobre ella se coloca una vela con su pabilojusto debajo del resorte.

BALANCÍN TÉRMICO

Descripcion del comportamiento

Cuando se enciende la vela situada justo debajo delresorte espiral este se calienta y se estira, el alam-bre dotado de una bolita de madera en su extremocomienza a moverse, elevando la bolita por encima desu posicion original. A medida que el resorte se calientamas, la bolita va describiendo un arco hasta que final-mente el balancın se desequilibra y todo el gira.

Al girar el balancın, el resorte, solidario con la semi-circunferencia metalica clavada a la regleta de madera,se aleja de la llama de la vela y comienza a enfriarse. Adiferencia del calentamiento, que es muy rapido, el en-friamiento del resorte se lleva a cabo mas lentamente.A medida que el resorte se enfrıa va recuperando su lon-gitud inicial y tambien la bolita vuelve a su posicioninicial. Vuelve a desequilibrarse el balancın, ahora ensentido contrario, vuelve a girar y el resorte vuelve acolocarse sobre la llama de la vela, repitiendose el pro-ceso.

Fundamento fısico

Este dispositivo transforma la energıa libre producidaen la reaccion quımica de combustion de la parafinade la vela, en movimiento, en energıa mecanica. Estemovimiento se podrıa utilizar, por ejemplo, para moverun iman y producir electricidad. En otras palabras,este balancın transforma parte del calor en energıaelectrica. De acuerdo con el Segundo Principio de laTermodinamica, esto solo puede suceder si se consigueuna diferencia de temperaturas e, incluso ası, no todoel calor desprendido por la vela se puede transformaren electricidad, solo la energıa libre. La combustionde la vela produce una temperatura alta, que calientael resorte y hace que se alargue debido a la dilataciontermica, mueve el alambre con el peso, se produce unmomento de fuerzas y el sistema gira. Una vez alejadoel resorte del foco de calor, la atmosfera propia aportala temperatura baja, el resorte se enfrıa y se contrae, elalambre y el peso vuelven a la situacion inicial, apareceotro momento de fuerzas y el sistema vuelve a oscilar.

El proceso se repite mientras haya una vela que pro-duzca una diferencia de temperatura con la tempera-

tura ambiente.Si Q es el calor desprendido por la vela, la maxima

energıa electrica que se podrıa llegar a producir, W ,con esta maquina serıa

W = Q

1 −

TA

TL

,

siendo TA ≈ 300 K, unos 25 ◦C, temperatura ambientey siendo TL ≈ 600 K, unos 300 ◦C, la temperatura dela llama.