Por que o piso de azulejo parece mais frio que o de madeira mesmo que ambos estão na mesma temperatura?

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Professor na Colegio Estadual Professor Mantovani

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1. 1. CURIOSIDADES DE TERMOLOGIA 1. Por que um copo de vidro trinca ou quebra quando recebe água fervendo? Em geral os objetos dilatam-se ao receber energia, na forma de calor, e contraem-se ao cedê-la. Por exemplo, lâminas de diferentes metais, rebitadas ou coladas, curvam-se quando aquecidas, e o termômetros podem medir a temperatura de pessoas, motores de automóveis, etc. Por isso, os trilhos das estradas de ferro devem ser fixados deixando-se um certo espaço entre eles. Da mesma forma, alguns blocos de concretos ou estruturas de pontes mantém certa distância uns dos outros ou são separados por material deformável. 2. Dilatação do vazio O furo numa chapa dilata-se como se estivesse preenchido pelo material que o circunda. 3. No dia-a-dia estamos constantemente entrando em contato com objetos ou ambientes onde podemos ter a sensação de quente ou frio, percebendo diferentes temperaturas. E é comum usarmos as palavras calor e temperatura sem deixar claro a diferença existente entre as duas. Algumas expressões podem até apresentar as palavras com seus conceitos trocados, como no caso da expressão "como está calor hoje!" onde se usa a palavra calor para expressar a temperatura do ambiente. A partir disso se deduz que as sensações de quente e frio que temos também não são sensações de calor e sim de temperatura. Na verdade, temperatura de um objeto ou meio é a medida de o quanto estão
2. 2. agitados seus átomos e moléculas, enquanto que calor, ou energia térmica, é a quantidade de energia envolvida nessa agitação molecular. Para entender melhor, façamos uma analogia com duas piscinas, onde relacionamos o volume de água com calor e o nível da água nas piscinas relacionamos à temperatura. Duas piscinas de mesma profundidade e de tamanho diferentes podem ter o mesmo nível de água. Porém, obrigatoriamente, terão volumes diferentes de água. Podemos concluir que dois objetos com a mesma temperatura podem possuir quantidades diferentes de calor. 4. Em diversos momentos na nossa vida podemos presenciar, e até mesmo sentir, a transferência de calor entre objetos. Na cozinha, por exemplo, diariamente para preparar os alimentos precisamos aquecê-los; ao terminar de prepará-los, eles começam a esfriar até ficar na mesma temperatura do ambiente, ou seja, esfriam até atingir um equilíbrio térmico com o meio onde estão. Nesse exemplo a troca de calor ocorreu entre a panela onde estavam os alimentos e o ar que a rodeava. Não é por acaso que a cozinha esquenta: ela recebe o calor dos objetos aquecidos em seu interior. Outro exemplo de transferência de calor é a nossa sensação de frio ou quente. Quando o ambiente em que estamos se torna mais frio do que o nosso corpo, então o calor do nosso corpo começa a propagar para o ambiente e nós começamos a sentir frio. Quando o ambiente está mais quente, não há transferência calor do nosso corpo para o meio e temos a sensação de quente. A roupa que usamos também influencia na quantidade de calor que será transferido do corpo para o ambiente. Pois o algodão ou a lã isolam o calor, ou seja, eles impedem que o calor se propague rapidamente do corpo para o ambiente. A lã é um isolante térmico melhor que o algodão e justamente por isso ela é usada no inverno, quando o ambiente está mais frio, pois ela consegue reter melhor o calor do nosso corpo, impedindo que ele se propague para o meio ambiente. Roupas leves de algodão são usadas no verão porque o algodão permite que o calor do nosso corpo propague melhor para o meio ambiente. Transferência espontânea de
3. 3. calor ocorre sempre do objeto de maior temperatura para aquele de menor temperatura. Essa transferência de energia ocorre até que as temperaturas se igualem, ou seja, até que os objetos atinjam o equilíbrio térmico. 5. Por que muitas panelas são feitas de alumínio, com cabos de madeira? O que aconteceria se os cabos da colheres ou panelas de cozer fossem de metais e por quê? Porque os metais são bons condutores de calor, ao passo que a madeira é um bom isolante térmico. Os cabos de metais aqueceriam logo e queimariam a mão do cozinheiro. 6. Por que não sentimos tanto frio num dia com temperatura média de 20 °C? Porque o ar é um mau condutor térmico. 7. Por que os animais da floresta encontram abrigo do frio em bancos de neve e em buracos na neve? A neve é um bom isolante térmico, razão pela qual os esquimós fazem os iglus. 8. Por que o piso de azulejo parece mais frio que o de madeira, ambos na mesma temperatura? Porque o piso de azulejo tem uma condutividade térmica maior que a da madeira, Facilitando a transferência de calor, embora com a mesma temperatura. 9. Em regiões desérticas, muito quentes durante o dia e muito frias durante a noite, as paredes das casas frequentemente são feitas de argila. Por que é importante que as paredes de argila sejam grossas? Para dificultar a entrada do calor durante o dia e a sua saída durante a noite.
4. 4. 10.Por que o excesso de gelo, no congelador da geladeira, dificultará o congelamento dos alimentos? Porque ele é um isolante térmico. 11.Por que trabalhadores em altos-fornos usam roupas de lã? A lã atua como isolante térmico. 12.Você consegue manter seus dedos ao lado da chama de uma vela sem se queimar, mas não pode mantê-los acima da chama. Por quê? Porque o ar quente, por convecção, sobe. 13.Explique o fenômeno da inversão térmica. As camadas de ar próximas à superfície terrestre, especialmente no inverno, por condução, ficam mais frias que as camadas superiores de ar. Como a convecção não ocorre, o ar fica estacionado, e a poluição atmosférica presente nele também. 14.Qual deve ser a posição, numa sala, do aparelho de ar condicionado e do aquecedor? Explique. O ar frio que sai do aparelho de ar condicionado descerá, por ser mais denso, e o ar quente que sai do aquecedor subirá, por ser mais leve. Desse modo, o ar condicionado deve ser posicionado na parte de cima de uma sala, enquanto que o aquecedor deve ficar embaixo.
5. 5. 15.Os agasalhos, blusas de lã ou cobertores esquentam? Na realidade, eles não esquentam, mas atuam como isolante térmicos da energia térmica do nosso próprio corpo. 16.Por que os pássaros eriçam suas penas quando sentem frio? Para acumularem entre elas bolsas de ar, que age como isolante térmico. 17.Como se formam as brisas marítimas e terrestres? Formam-se com o movimento do ar, por convecção entre o solo arenoso, de boa condutividade térmica, e a água, com condutividade térmica menor. Durante o dia ocorre a brisa marítima, quando o ar quente do solo cede lugar ao ar frio que vem do mar. Durante a noite, ocorre a brisa terrestre, quando o ar quente acima da água cede lugar ao ar fria que sai do continente. 18.Como alguns pássaros, aviões planadores e asas-delta conseguem ganhar altura? Aproveitam-se das correntes de convecção ascendentes (que sobem), constituída por bolsas de ar quente, que é menos denso. 19.Por que nas geladeiras de uma porta as prateleiras são de grades? Para permitir um trânsito maior das correntes de convecção, do ar frio do congelador que desce, e do ar quente da parte inferior, que sobe. 20.Como se origina o movimento das placas tectônicas? O calor intenso no interior da Terra aquece as camadas do manto e geram correntes de convecção térmica ascendentes. Ao atingirem a litosfera sofrem um pequeno resfriamento e provocam um arrastamento nas placas tectônicas. Esse movimento tem uma relação com as atividades sísmicas.

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