Calor e Temperatura

Introdução

Só para relembrar o conteúdo já estudado, Calor é uma energia em movimento. Relacionamos muito calor com tempera, mas não são a mesma coisa, já que a temperatura mede essa energia em movimento. Eles têm uma certa ligação um com outro, o equilíbrio térmico, como quando um corpo com maior temperatura entra em contato com um corpo de menor temperatura (ex.: misturar um balde de água quente com um balde de água fria), o resultado será o equilíbrio térmico.

Durante o nosso dia-a-dia, fazemos uso da energia Calor sem perceber ou sem saber o porque do que está acontecendo, como por exemplo: como a garrafa térmica mantém o líquido aquecido? Como funciona o micro-ondas? Por que os esquimós não congelam em seus iglus? Essas respostas descobriremos a seguir, mas antes de tudo, vamos ver quais são os tipos de transmissão de calor:

Tipos de Transmissão de Calor

Transmissão de Condução: É o processo de transmissão de calor em que a energia térmita passa de um local para o outro através das partículas do meio que os separa.

Transmissão de Convecção: Para ilustrarmos a convecção, imagine uma sala onde ligamos um aquecedor elétrico que está colocado no chão, no centro dessa sala. O ar em torno do aquecedor se aquece, tornando-se menos denso que o restante. Com isto, ele sobe e o ar frio desce, havendo uma troca de posição do ar quente que sobe com o ar frio que desce. A este movimento de massas de fluido chamamos convecção e as correntes de ar formadas são correntes de convecção.

Transmissão de Radiação: É o processo de transmissão de calor por meio de ondas eletromagnéticas (ondas de calor). A energia emitida por um corpo (energia radiante) propaga-se até o outro, através do espaço que os separa. Sendo uma transmissão de calor feita por ondas eletromagnéticas, a radiação não exige a presença do meio material para ocorrer, isto é, a radiação ocorre no vácuo e também em meios materiais. Entretanto, não são todos os meios materiais que permitem a propagação das ondas de calor através deles.

Agora, vamos responder as perguntas que já foram feitas no começo deste trabalho:

1- Como a garrafa térmica mantem o líquido aquecido?

Primeiramente, o objetivo da garrafa térmica é conservar a temperatura de seu conteúdo no maior intervalo de tempo possível e as "paredes" dessa garrafa não pode permitir a passagem de calor.

A propagação de energia térmica se efetua por três modos diferentes: condução, convecção e radiação.

Para evitar trocas de calor por condução, a ampola interna da garrafa é feita de vidro (mau condutor) com paredes duplas, entre as quais se faz vácuo, que quase não conduz calor, já que há poucas moléculas para realizar essa tarefa.

Para isolar a garrafa das possíveis correntes de convecção (processo que ocorre com movimento de partículas), coloca-se uma tampa bem fechada.

A troca de calor por radiação é evitada espelhando as superfícies interna e externa da ampola, assim, as ondas eletromagnéticas são refletidas, tanto do conteúdo para fora como do ambiente para dentro da garrafa.

Desta maneira, a temperatura no interior da garrafa é mantida por algumas horas. O sistema não é 100% eficiente, logo, o equilíbrio térmico com o meio ambiente acontece após certo tempo. Atualmente outros materiais isolantes, como o isopor, são utilizados para conservar a temperatura de substâncias dependendo do tempo que precisam ser mantidas.

2- Como funciona o micro-ondas?

Micro-ondas são ondas eletromagnéticas de alta frequência, como as de rádio. Em 1939, o físico americano