Temperatura e calorsão conceitos fundamentais da Termologia, que é a área da Física que estuda os fenômenos associados ao calor, como a temperatura, dilatação, propagação de calor, comportamento dos gases, entre outros. Muitas vezes, esses dois conceitos são utilizados como sinônimos, porém, apesar de estarem associados, são aspectos distintos. Show
A temperatura é uma grandeza física utilizada para medir o grau de agitação ou a energia cinética das moléculas de uma determinada quantidade de matéria. Quanto mais agitadas essas moléculas estiverem, maior será sua temperatura. O aparelho utilizado para fazer medidas de temperatura é o termômetro, que pode ser encontrado em três escalas: Celsius, Kelvin e Fahrenheit. A menor temperatura a que os corpos podem chegar é chamada de Zero absoluto, que corresponde a um ponto em que a agitação molecular é zero, ou seja, as moléculas ficam completamente em repouso. Essa temperatura foi definida no século XIX pelo cientista inglês Willian Thompson, mais conhecido como Lord Kelvin. O zero absoluto tem os seguintes valores: 0K – escala Kelvin e -273,15 ºC – na escala Celsius. Não pare agora... Tem mais depois da publicidade ;)
O calor, que também pode ser chamado de energia térmica, corresponde à energia em trânsito que se transfere de um corpo para outro em razão da diferença de temperatura. Essa transferência ocorre sempre do corpo de maior temperatura para o de menor temperatura até que atinjam o equilíbrio térmico. É muito comum ouvirmos algumas expressões cotidianas associando calor a altas temperaturas. Em um dia quente, por exemplo, usa-se a expressão “Hoje está calor!”. Porém, corpos com baixas temperaturas também possuem calor, só que em menor quantidade. Isso quer dizer apenas que a agitação das moléculas é menor em corpos “frios”. A unidade de medida mais utilizada para o calor é a caloria (cal), mas a sua unidade no Sistema Internacional é o Joule (J). A caloria é definida como a quantidade de energia necessária para elevar a temperatura de 1g de água em 1ºC. A relação entre a caloria e o Joule é dada por: 1 cal = 4,186 J
Em nosso cotidiano, o conceito de temperatura está associado à sensação de quente e frio. Apesar de sua utilidade, podemos dizer que este é um conceito empírico baseado nos nossos sentidos e pode variar de acordo com a pessoa e a situação. Se fizermos medidas regulares da temperatura de nosso corpo, utilizando um termômetro, veremos que o nosso corpo possui um sistema que regula nossa temperatura para que ela fique entre 36°C e 37°C. Cada pessoa possui uma temperatura normal, que varia um pouco de indivíduo para indivíduo. Sendo assim, podemos dizer que a sensação de quente e frio é uma proteção do nosso organismo para que tenhamos a noção de que a temperatura externa, ou a temperatura de algum objeto, está fora dessa faixa de temperatura. Por exemplo, achamos muito desagradável tomar um banho muito quente ou muito frio. Será, entretanto, essa sensação, uma forma confiável de estimarmos temperaturas externas ao nosso corpo? Esta é uma atividade que pode ser realizada dentro de sala de aula tendo a participação de todos os alunos. O objetivo dessa atividade experimental é verificar que a sensação de quente e frio não é uma boa medida de temperatura. Para a realização desta atividade experimental, iremos precisar de três vasilhas com água, sendo uma com água quente, outra com água gelada e uma terceira com água da torneira. Lembre-se de que a água não pode ser muito quente, ou seja, pode ser utilizada água do chuveiro. Não pare agora... Tem mais depois da publicidade ;) Realizando a atividade Primeiramente, coloque a mão direita dentro da vasilha com água quente e a mão esquerda dentro da vasilha com água gelada. Deixe as mãos submersas durante um minuto. Qual é a sensação? A mão direita sente a água quente e a mão esquerda sente a água fria, o que indica que a água quente está com temperatura superior à temperatura do corpo, e a água fria está com temperatura inferior à do corpo. Esta medida de temperatura é apenas relativa. Em seguida, retire as duas mãos, ao mesmo tempo, e as coloque na vasilha que contém água da torneira, ou seja, água à temperatura ambiente. Qual a sensação de cada uma das mãos? Você vai notar que a mão que estava na água quente vai sentir uma sensação de frio e a mão que estava na água gelada sente uma sensação quente. Esta experiência mostra que a sensação de quente e frio é relativa à temperatura do corpo. Por isso não se deve confiar no próprio corpo como “termômetro” a fim de se verificar, por exemplo, se outra pessoa está com febre. É possível medir a febre de uma pessoa utilizando o tato?Essa experiência nos comprova que a comparação de temperaturas, usando apenas o nosso tato, pode ser completamente falha.
Dá para medir a temperatura usando somente o tato é confiável?O tato não é um bom indicador de temperatura quando o objetivo for uma medição precisa. O experimento mostra que a sensação de frio ou quente é in uenciada pela sensação anterior.
Por que o tato não é um bom termômetro?Através do tato podemos sentir variações de temperatura em outros corpos, porém não temos precisão para indicar variações pequenas de temperatura e também podemos ser enganados pela sensação térmica.
Por que não devemos utilizar o tato sensação térmica para tentar medir a temperatura dos corpos?Os objetos tendem a ficar na mesma temperatura quando estão em um mesmo ambiente – a toalha e o azulejo do banheiro, por exemplo –, mas nossa mão pode ter sensações térmicas diferentes quando toca cada um deles. Isso acontece porque o azulejo é um material que tende a “roubar” mais calor da nossa mão do que a toalha.
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Dá para confiar no tato para medir a temperatura do corpo?
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