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.
Temperatura
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.
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Calor
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
Por Mariane Mendes
Graduada em Física
À partir da consideração de que a matéria é constituída por átomos e que estes nunca estão absolutamente imóveis na estrutura da qual fazem parte, formulamos a definição de Temperatura, qual seja: é a medida indireta da agitação das partículas que compõem a matéria. Da experiência prática e cotidiana, nota-se que a temperatura de todos os corpos se modifica
com o passar do tempo. Isto é, alguns corpos têm suas temperaturas aumentadas enquanto outros têm suas temperaturas diminuídas. Mas você já se perguntou por que isso ocorre? Vamos tentar entender a partir de uma constatação comum. Pense naquela xícara com café recém coado que você acabou de pedir no balcão da padaria de manhã bem cedo quando ia para o trabalho ou escola. Todos admitimos que logo após ser
coado o café se encontra bem quente, correto? Mas o que aconteceria com o café, caso fosse esquecido sobre o balcão, sem que ninguém tivesse percebido, porque você de repente notou que estava atrasado e que precisava sair sem ter tempo de bebê-lo? Isso mesmo que você pensou? Rapidamente o café iria ficar frio.
Essa constatação é intrigante, pois se ninguém tocou no café, o que aconteceu que o fez esfriar?
Para tentar explicar esse fenômeno, voltemos ao modelo atomista da matéria.
Raciocinando…
Se o café está quente é por que sua temperatura está alta e se sua temperatura está alta é por que as partículas que o compõem estão bastante agitadas. Assim, podemos dizer, que essa agitação corresponde a um certo grau de energia interna (considerada apenas a energia cinética de todas as partículas) do café (energia térmica). Essa energia é diretamente proporcional à temperatura.
Tudo bem! Mas por que o café esfria?
Notemos que a xícara sobre o balcão está completamente envolvida pelo ar presente no ambiente. E que esse ar, como é natural supor, também apresenta uma certa temperatura, evidentemente, mais baixa do que a temperatura do café.
Uma pausa…
O que acontece quando você mistura leite frio com a mesma quantidade de café quente?
Você tem uma outra bebida nem muito quente nem muito fria, correto? Pois é, uma das afirmações da Termodinâmica é que sempre que dois corpos com temperaturas diferentes estão em contato o mais quente esfria e o mais frio esquenta.
Aí, está a nossa resposta!
O café sobre o balcão esfriou por que parte de sua energia interna foi transferida para o ar a sua volta devido a diferença de temperatura entre eles.
A parte da energia que é transferida chama-se Calor.
Uma observação importante que devemos fazer aqui é que o calor não estava contido dentro do café, ele apenas existe durante sua transferência e enquanto há diferença de temperatura entre os dois corpos que estão em contato. Quando as temperaturas se igualam, o calor deixa de existir e dizemos que os corpos atingiram o equilíbrio térmico.
Calor e Temperatura são Conceitos Diferentes
A maioria das pessoas que eu conheço confunde os conceitos de Temperatura e Calor.
Na verdade, esses são conceitos diferentes.
Basicamente, temperatura está relacionada ao movimento das partículas da matéria enquanto o calor é uma forma de energia que sempre flui do corpo mais quente para o mais frio em função de sua diferença de temperaturas.
Neste vídeo simples de poucos minutos outros conceitos e informações interessantes sobre temperatura são passados!!
Vale à pena assistir!!