É comum que os termos calor e temperatura sejam usados como sinônimos nas ações do dia a dia. Mas engana-se quem pensa que essas palavras representam a mesma coisa. Além disso, os dois são estudados por diferentes campos da física dentro da suatermologia.
O calor e as suas ações sobre a matéria entram no raio de pesquisa da termologia. Enquanto isso, a temperatura e as diferentes formas de medição são estudadas pela termometria. Dessa forma, é preciso entender os diferentes conceitos de temperatura e calor.
Conceito de calor
A definição correta de calor dentro da Física é a transferência de energia térmica entre dois corpos de temperaturas diferentes. Essa transferência ocorre de maneira natural: do corpo mais quente para o mais frio.
É preciso entender que todos os corpos possuem calor, mesmo os que se encontram frios.
Isso ocorre porque toda matéria é composta por átomos que estão em movimento contínuo. Esse movimento é sentido em forma de calor, portanto, quanto maior a agitação dos átomos maior será o calor do objeto em questão.
Dessa forma, dois corpos com as temperaturas diferentes, dentro de um sistema, sempre procuraram encontrar um equilíbrio térmico. Para isso acontecer, o corpo de maior temperatura fornece energia térmica para o corpo de menor temperatura até que o equilíbrio seja instaurado.
Conceito de temperatura
Já quando se trata da grandeza que mede o grau de agitação dos átomos, ou agitação térmica, o correto a se utilizar é temperatura. Nesse caso, quanto maior for o agito, maior será a energia cinética do objeto e, por consequência, maior será a temperatura.
A temperatura pode ser medida por meio de um termômetro. Os mais comuns se utilizam do mercúrio como marcador. A partir do equilíbrio térmico com o objeto analisado, o mercúrio expande ou contrai mostrando a temperatura na escala utilizada.
Aliás, a escala é um fator determinante para a análise correta da temperatura. As escalas de temperatura mais utilizadas são: Celsius (°C), Kelvin (K) e Fahrenheit (ºF).
No Brasil é mais comum a utilização da escala Celsius. Em países de língua inglesa o Fahrenheit tem preferência. Enquanto que na ciência a escala Kelvin é a principal.
Veja na tabela abaixo a relação entre as escalas de temperaturas. Lembrando que elas usam como base o ponto de fusão e ebulição da água.
Dicas Enem
Para você que vai prestar o Enem, se ligue nos conceitos de temperatura e calor que estão situados na termologia, pois eles são cobrados com frequência na prova, como no exercício abaixo.
Veja:
[ENEM] Em nosso cotidiano, utilizamos as palavras “calor” e “temperatura” de forma diferente de como elas são usadas no meio científico.
Na linguagem corrente, calor é identificado como “algo quente” e temperatura mede a “quantidade de calor de um corpo”.
Esses significados, no entanto, não conseguem explicar diversas situações que podem ser verificadas na prática.
Do ponto de vista científico, que situação prática mostra a limitação dos conceitos corriqueiros de calor e temperatura?
A) A temperatura da água pode ficar constante durante o tempo que estiver fervendo.
B) Uma mãe coloca a mão na água da banheira do bebê para verificar a temperatura da água.
C) A chama de um fogão pode ser usada para aumentar a temperatura da água em uma panela.
D) A água quente que está em uma caneca é passada para outra caneca a fim de
diminuir sua temperatura;
(E) Um forno pode fornecer calor para uma vasilha de água em seu interior com menor temperatura do que a dele.
Resposta certa: Letra A. Durante o processo de ebulição a temperatura da água se mantém constante, pois a o calor recebido é utilizado para a mudança de estado.
Portanto por mais que sejam usados como termos iguais, calor e temperatura representam dimensões diferentes. Além disso, é preciso entender qual a função de cada um dentro da termologia geral.
Ai que frio!
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Ai que frio!
Paulo H. D. Menezes
No inverno é comum que as temperaturas tenham quedas acentuadas, chegando até mesmo a nevar em algumas regiões do sul do país. Nesses dias frios todos se preocupam em colocar um agasalho ou uma roupa mais “quentinha”. É comum ouvirmos frases do tipo: “Esta blusa esquenta bem”; “Este cobertor é tão quentinho”; “Vou fechar a janela para o frio não entrar”. Me lembro até de um antigo comercial das Casas Pernambucanas que trazia o seguinte diálogo musicado entre uma dona de casa e um personagem inusitado que batia à sua porta:
“Toc, toc, toc…
Quem bate? É o frio…
Não adianta bater, que eu não deixo você entrar
As Casas Pernambucanas é que vão aquecer o meu lar
Vou comprar flanelas, lãs e cobertores eu vou comprar
Nas Casas Pernambucanas e nem vou sentir o inverno passar.”
Mas afinal de contas, o que há de errado com essas frases que todo mundo fala? Do ponto de vista do senso comum, nada. Porém, fisicamente falando, não existe a grandeza “frio” e a grande maioria dos agasalhos não esquentam, eles apenas dificultam a troca de calor entre o nosso corpo e o ambiente. Para entendermos isso é preciso conhecer um forma de energia muito importante para a vida humana, o calor.
O calor é uma forma de energia que é trocada entre dois ou mais sistemas quando há diferença de temperaturas entre eles. Essa energia flui espontaneamente do corpo de maior temperatura para o corpo de menor temperatura. Por exemplo, eu posso misturar água fervendo com água fria para obter água morna. Isso ocorre porque a água fervendo transfere calor para água fria. Com isso, a temperatura da água fervendo diminui, enquanto a temperatura da água fria vai aumentando até que atinjam um ponto denominado de equilíbrio térmico. A partir desse ponto as temperaturas se igualam e não há mais troca de calor entre esses dois sistemas. Porém, em um ambiente aberto esses sistemas continuam trocando calor com o meio até entrarem em equilíbrio térmico com ele. É o que chamamos de temperatura ambiente.
Nós humanos somos seres homeotérmicos, isso significa que o nosso organismo mantém a temperatura do corpo em torno de 36°C. Por isso, estamos constantemente cedendo calor para o ambiente. Em um dia frio, cuja temperatura está muito abaixo dos 36°C esse fluxo de calor é muito intenso. Daí o organismo dispara um aviso de que é necessário diminuir esse fluxo para não corremos o risco de uma hipotermia (quando a temperatura fica inferior aos 36°C). Esse aviso é dado pela sensação térmica de frio. Assim, podemos dizer que a sensação de frio é um aviso de que o nosso corpo está liberando muito calor. Um alerta para nos proteger. Para que a temperatura do nosso corpo permaneça constante em torno dos 36°C, o nosso organismo tem que trabalhar muito para repor a energia liberada na forma de calor. É por isso que no inverno sentimos mais fome do que no verão e temos vontade de comer alimentos mais calóricos, como chocolates, doces, feijoadas, etc. Então, qual é o papel do agasalho?
O agasalho funciona simplesmente como um isolante térmico, minimizando a troca de calor entre o nosso corpo e o meio. Isso faz diminuir a sensação de frio. Porém se esse isolamento for muito intenso, a ponto de corrermos o risco de a temperatura aumentar além dos 36°C, vem aquela sensação de calor que nos faz desvencilhar de algumas roupas rapidamente.
A partir dessas informações podemos reanalisar o comercial e inferir que não é o frio que entra e sim o calor que sai. Flanelas, lãs e cobertores não aquecem, mas ajudam a diminuir o fluxo de calor. Um outro aspecto interessante é o fato de o ar ser um bom isolante isolante térmico. Por isso, tecidos que permitem um bom acúmulo de ar entre suas fibras, como lãs e flanelas, são melhores isolantes térmicos do que uma seda, por exemplo. É claro que você não precisa mudar seu modo de falar: “Este agasalho me deixa bem isolado termicamente”; “Vou fechar a porta para diminuir o fluxo de calor”. Físico já tem fama de doido, daí iriam dizer que só falta internar num hospício. A física ajuda a entender aquilo que nos afeta e assim podemos tomar decisões mais acertadas.