Temperatura e Calor : Entenda a diferença
Conceitos como calor e temperatura são comuns em nosso dia-a-dia, mas nem sempre eles são usados de forma correta. Confira aqui como a física define cada um deles, quais as suas diferenças e como eles se relacionam entre si.
Acessibilidade
Em nosso dia-a-dia, é muito comum ouvirmos expressões que confundem conceitos físicos como temperatura e calor. Alguns exemplos são: "Está muito calor hoje!" ou "Feche o casaco para não deixar o frio entrar".
O que há de errado nessas frases?
Para responder essa pergunta, precisamos entender como a física diferencia as seguintes grandezas: Calor, Temperatura e Energia Térmica.
NAVEGUE PELOS CONTEÚDOS
Agitação Molecular e Energia Térmica
Todo corpo em movimento possui um tipo de energia denominada energia cinética. Quanto mais veloz é o movimento, maior é a energia cinética atrelada ao corpo.
Sabemos também, que praticamente tudo que conhecemos é composto por partículas (átomos, moléculas e íons). Essas partículas tem uma certa liberdade para se movimentar, seja transladando, rotacionando ou até mesmo vibrando:
No atual contexto, o movimento mais importante a se considerar é a translação, comumente chamada de agitação.
Se as partículas se movimentam, podemos concluir então que elas possuem energia cinética. A soma dessa energia cinética de todas as partículas que compõe um corpo é o que chamamos de energia térmica do corpo.
Temperatura e calor são assuntos que sempre aparecem nos vestibulares de física. Nós do BT queremos te preparar para dar uma cotovelada na cara de qualquer vestibular do país.
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Temperatura
O conceito de temperatura pode ser definido como a medida da energia cinética média das partículas de um corpo, ou seja, a medida da agitação média dessas partículas.
Sendo assim, um corpo está quente quando as suas partículas estão bastante agitadas. Analogamente, um corpo está frio quando as suas partículas estão pouco agitadas.
Neste momento, uma dúvida que pode surgir é: Existe alguma temperatura, baixa o suficiente, onde as partículas estejam completamente paradas?
A menor temperatura que um corpo pode atingir é o chamado zero absoluto. Na escala de temperaturas que usamos no Brasil, o Celsius, essa temperatura equivale a incríveis -273 °C.
No entanto, mesmo nessa temperatura, as partículas não estão completamente paradas.
Ficou clara a diferença entre temperatura e energia térmica? Tanto temperatura quanto energia térmica são medidas da energia cinética das partículas de um corpo. A diferença é que a energia térmica é a soma total dessas energias, já a temperatura está relacionada à média delas (entre as partículas).
Só para ilustrar, observe a figura abaixo:
Qual desses dois corpos tem maior temperatura? É óbvio, a xícara de café está mais quente, pois, em média, as suas partículas estão mais agitadas.
E qual desses corpos possui mais energia térmica? Apesar das partículas estarem mais agitadas na xícara de café, a quantidade de partículas no balde de água é muito superior. Portanto, a soma total das energias cinéticas é maior para o balde de água, logo, o balde possui uma maior energia térmica.
Calor
O calor pode ser definido como a transferência de energia térmica entre dois corpos.
Sendo assim, é incorreto dizer que um corpo possui calor. O que esse corpo possui é energia térmica!
Vale lembrar que o fluxo de calor sempre ocorre espontaneamente em uma direção específica. Ele sempre vai do corpo mais quente (de maior temperatura) para o corpo mais frio (de menor temperatura).
Já o que chamamos comumente de frio, é apenas a sensação produzida quando perdemos calor para outro corpo ou para o ambiente.
Agora que já compreendemos as diferenças entre energia térmica, temperatura e calor, podemos finalmente esclarecer os erros presentes nas expressões citadas no início do texto:
O que há de errado na frase: "Está muito calor hoje!" ?
Nos dias em que a temperatura ambiente está alta, podemos dizer que está quente e não que está calor. Nada pode estar calor, pois, como vimos, calor é apenas um fluxo.
E na frase "Feche o casaco para não deixar o frio entrar" ?
Como visto, o frio não existe como grandeza física. Em dias frios, fechamos nossos casacos para reduzir a quantidade de calor que perdemos para o ambiente, reduzindo assim a sensação de frio.
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