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Investigando uma geladeira

III - CALOR E TEMPERATURA

Os termos Calor e Temperatura receberam muitos significados distintos ao longo da história, mas sempre estiveram associados ao estudo de importantes transformações como a dilatação, a mudança de estado físico (sólido líquido gás), os processos de aquecimento e refrigeração, etc. Para estudar qualquer uma dessas transformações, precisamos caracterizar o estado inicial e o estado final dos materiais envolvidos. A temperatura é uma das medidas essenciais à caracterização do estado no qual se encontra um determinado material.

Ao contrário da temperatura (que é medida através dos termômetros), o calor não é algo que possa ser medido diretamente. O calor transferido num determinado processo é, na verdade, calculado a partir de diversas outras grandezas como as massas e temperaturas dos materiais envolvidos.

As variações de temperatura podem ser consideradas como um dos efeitos decorrentes da transmissão de calor entre corpos ou sistemas. Assim, por exemplo, a elevação da coluna de líquido em um termômetro é provocada quando ocorre transferência de calor a esse líquido, contido no interior do tubo capilar. O calor é a energia trocada entre o termômetro e o meio em contato com ele. Isso acontece devido, unicamente, à diferença de temperatura entre o termômetro e o meio. A transferência de calor só é interrompida quando as temperaturas dos materiais e sistemas em contato se igualam. Nessas condições, dizemos que o “equilíbrio térmico” foi alcançado.

Para realizar as atividades experimentais desta seção, você vai precisar dos seguintes materiais:

. gelo picado
. sal
. um termômetro de laboratório (-10ºC a 110ºC)

Atividade experimental 4 : O calor do gelo

1. Coloque um termômetro de mercúrio em uma mistura de gelo e sal. Aguarde que ele entre em equilíbrio térmico e leia o valor da temperatura.
2. Retire o termômetro da mistura com gelo e sal e coloque em outro recipiente contendo apenas gelo fundente. Leia novamente o valor da temperatura marcada pelo termômetro.
3. Com base nas idéias apresentadas até aqui, podemos afirmar que o “gelo fundente” transfere calor e aquece o termômetro recém-retirado da mistura de água, gelo e sal? Por quê?

Exercícios:
1 – Verifique se a resposta que você deu á pergunta do experimento acima está coerente com a afirmativa abaixo.

Toda vez que se estabelece o contato entre dois sistemas a diferentes temperaturas , há um fluxo natural de energia do sistema de maior temperatura para o de menor temperatura até que se atinja o equilíbrio térmico. A essa energia em trânsito denominamos calor.

2 – Durante seu funcionamento, um refrigerador retira calor de dentro do congelador e entrega esse calor ao ambiente. Se calor é algo que sempre se transfere de um corpo a uma temperatura maior para outro a uma menor temperatura, como você acha que um refrigerador funciona para fazer exatamente o contrário?