Calor e temperatura são duas grandezas físicas diferentes essenciais para compreender alguns fenômenos. Dentre esses fenômenos podemos destacar a propagação de calor, transformações termodinâmicas gasosas entre outros. Continue lendo para conhecer mais sobre o ramo da termologia na Física.
Não é incomum que calor e temperatura sejam confundidos e sejam tratados como equivalentes devido a sua relação intrínseca. No entanto, são grandezas físicas que apresentam características específicas. A seguir iremos explicar com mais detalhes.
Trata-se de uma grandeza física correspondente ao deslocamento de energia entre os sistemas termodinâmicos.
Essa é uma grandeza física usada para medir o grau de oscilação dos átomos e moléculas dos corpos.
O calor é também chamado de energia térmica, trata-se de uma grandeza física. Pode ser definido como a energia transferida de um corpo em maior temperatura para outro em menor temperatura. Isso acontece até que os corpos cheguem ao equilíbrio térmico.
O calor, segundo o Sistema Internacional de Unidades, é medido em Joule. Porém, é bastante usado para a medição em calorias. A transformação de calorias para Joule é feita multiplicando o valor da caloria por 4,184. Confira os exemplos abaixo:
5 calorias – 4,184=20,92 Joules
Para converter Joule para calorias é necessário dividir o valor em Joule por 4,184. Confira o exemplo:
10 joules4,184 ≅ 2,4 calorias
O calor pode ser definido como latente ou sensível.
O calor latente acontece quando não há mudança de temperatura do sistema termodinâmico, porém, houve mudança de estado físico (sólido, líquido e gasoso). O seu cálculo é realizado pela seguinte fórmula:
Q= m ⋅ L
Sendo:
Q → quantidade de calor, medida em Joule [J] ou calorias [cal].
m → massa, medida em quilograma [kg] ou gramas [g].
L → calor latente, medida em [J/kg] ou [cal/g].
O calor sensível acontece quando existe alteração da temperatura do sistema termodinâmico, no entanto, sem mudança do seu estado físico. O cálculo é feito pela seguinte fórmula:
Q= m⋅ c⋅ ΔT
Sendo:
Q → quantidade de calor, medida em Joule [J] ou calorias [cal].
m → massa, medida em quilograma [kg] ou gramas [g].
c → calor específico, medido em [J/(kg ∙ K)] ou [cal/g ∙°C].
∆T → variação de temperatura, medida em Kelvin [K] ou Celsius [°C].
A propagação do calor pode acontecer através de um meio de condução, irradiação ou convecção. A seguir explicaremos cada um deles.
Nesse caso, o calor é transmitido através do contato entre corpos sólidos em diferentes temperaturas. Por exemplo, a condução acontece quando a colher é aquecida por estar em contato com uma panela quente.
A convecção consiste no processo em que o calor é transmitido por meio de correntes convectivas. A parte quente sobe e a parte fria desce, isso acontece somente em líquidos e gases. Um exemplo é aquecimento da água dentro das panelas e o resfriamento do ambiente através do ar condicionado.
Nesse processo, o calor é transmitido por meio de ondas eletromagnéticas. Um exemplo é a transmissão do calor do Sol até os planetas.
O calor pode ser calculado conforme a sua classificação, para isso é usada uma fórmula específica para quando temos casos de calor sensível ou calor latente. Confira os exemplos.
Há cubos de gelo, de massa 50 gramas, em um copo. Qual a quantidade de calor que esses cubos recebem sabendo que a temperatura não variou? O calor latente do gelo é de 80 cal/g.
Solução
Não houve variação de temperatura pelo gelo, trata-se de um caso de calor latente, em que o cálculo é feito pela quantidade de calor recebido através da fórmula:
Q= m ⋅ L
Q= 50 ⋅ 80
Q= 4000 cal
Imagine uma situação em que uma pessoa aquece uma panela de 900 gramas de água. A temperatura aumenta de 35°C para 100°C. Sabemos que o calor específico da água é de 1 cal/g∙°C. Com essas informações, deveremos calcular a quantidade de calor recebido.
Resolução
Temos uma variação de temperatura, porém, sem mudança de estado físico. O calor, nesse caso, é o calor específico, o cálculo do seu valor se dá através da fórmula abaixo:
Q = m ⋅ c ⋅ ΔT
Q = m ⋅ c ⋅ (Tf−Ti)
Q = 900 ⋅ 1 ⋅ (100−35)
Q = 900 ⋅ 1 ⋅ (65)
Q= 58.500 cal
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Os conceitos de calor e temperatura são bastante cobrados nesse tipo de prova e você deve repassá-los com detalhes antes do grande dia. Resolva exercícios para se manter atento.
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