Calor e temperatura
Qual a diferença entre calor e temperatura?
O calor é compreendido a partir do trânsito de energia entre corpos e pode ser medido em calorias (cal) ou joules (j). Já a temperatura é medida em graus Celsius (ºC), Fahrenheit (ºF) ou Kelvin (K) e está relacionada com o nível de agitação de moléculas.
São dois conceitos da termologia, uma área da Física. Nela, o conceito de calor representa a energia calorífica, a capacidade de um corpo, de maior temperatura, transmitir parte dessa energia para outros, de menor temperatura.
Enquanto o conceito de temperatura, propriamente, representa a agitação das moléculas ou átomos de uma substância. Quanto mais quente, maior é a movimentação dos átomos e moléculas, quanto mais frio, menor esse movimento.
| Calor | Temperatura | |
| Características | Trânsito de energia cinética molecular dos corpos mais quentes para os mais frios. | Nível de agitação de moléculas e átomos em sua relação com o estado térmico. |
| Como é medido? | Cálculo sobre o trânsito de energia térmica entre corpos ou sistemas. | Os termômetros medem a temperatura gerada a partir da movimentação das moléculas e dos átomos. |
| Unidades de medida |
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Quando alguém diz que "está com calor", trata-se de um erro. Ninguém, nem nada, pode possuir calor. Calor não se possui e nem se armazena, o que a pessoa quer dizer refere-se a uma sensação térmica relacionada à alta temperatura do ambiente.
O que é calor?
O calor significa a transferência de energia de um sistema ou corpo mais quente a um outro mais frio. Os corpos tendem a um equilíbrio térmico. Ou seja, quando dois ou mais corpos possuem temperaturas distintas, essa temperatura tende a se igualar e equilibrar.
Para isso, o corpo de maior temperatura cede energia para o de menor. Dessa maneira, há a tendência de que os dois corpos atinjam a mesma temperatura, entrando em equilíbrio térmico.
O calor pode se propagar através da condução, da convecção ou da irradiação. As duas primeiras exigem o contato físico entre os corpos, a segunda atua através da propagação do calor por ondas eletromagnéticas, sem necessitar do contato.
- Condução. Ao aquecermos a ponta de uma barra de ferro, o calor é conduzido e, em pouco tempo, toda a barra estará aquecida.
- Convecção. Uma panela com água no fogão cria zonas de convecção, a água mais quente sobe criando um movimento, aquecendo todo o líquido.
- Irradiação. O Sol, mesmo sem estar em contato com a Terra, irradia calor em forma de ondas eletromagnéticas. Essa ondas viajam pelo espaço e são responsáveis pela temperatura do planeta.
A transferência de energia térmica pode ser medida em Joule (J) ou em caloria (cal). Cada caloria representa 4,1868 Joules de energia (1cal = 4,1868J).
Essas mesmas medidas são encontradas nos alimentos e representam a quantidade de energia que eles possuem quando os ingerimos.
O que é temperatura?
A temperatura é um conceito da física que determina a energia (cinética) das moléculas. Essa energia tem influência sobre o estado térmico de um corpo (ou sistema).
Dentro de um sistema, quanto maior a energia cinética das moléculas, maior será sua temperatura. O mesmo vale para o contrário: quanto menor o movimento de moléculas, mais frio o sistema.
Para a medição de temperatura, geralmente, utiliza-se o termômetro. Os termômetros possuem mercúrio e seu grau de dilatação faz com que o nível indique a temperatura.
Esses valores podem ser apresentados em três escalas diferentes: Celsius, Fahrenheit e Kelvin. Essas medidas possuem como referência o ponto de fusão (0 °C) e ebulição (100 °C) da água. Sendo assim, 0 °C = 32 °F = 273K e 100 °C = 212 °F = 373K.
Fórmulas para conversão das escalas de temperatura:
- Kelvin para Celsius: K - 273 = °C (ex.: 373 K = 100 °C / 373 - 273 = 100)
- Fahrenheit para Celsius: °F - 32 : 1,8 = °C (ex.: 95 °F = 35 °C / (95 - 32) : 1,8 = 63 : 1,8 = 35)
Calor e temperatura na Física
A área da Física que estuda as relações entre energia térmica é chamada de Termologia.
Nela, calcula-se o trânsito de energia térmica entre sistemas e a temperatura necessária para mudança de estado de cada substância.
A termologia utiliza os conceitos de calor e temperatura como base de diversas relações térmicas. Por exemplo:
- Calor específico
- Calor sensível
- Calor latente
- Capacidade térmica
- Equilíbrio térmico
- Condução
- Convecção
- Irradiação
- Fluxo de calor
- Caloria
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