Calor e temperatura


Pedro Menezes
Pedro Menezes
Professor de Filosofia

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 medir? 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
  • cal (caloria)
  • J (Joule)
  • ºC (graus Celsius)
  • ºF (graus Fahrenheit)
  • K (Kelvin)

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.

Calor do Sol
A irradiação do calor do sol é responsável pela temperatura no planeta Terra

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.

Termômetro
Na imagem, observa-se um termômetro marcando, aproximadamente, 39ºC

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 (0ºC) e ebulição (100ºC) da água. Sendo assim, 0ºC = 32ºF = 273K e 100ºC = 212ºF = 373K.

Calor e temperatura na Física

A área da Física que estuda as relações entre energia térmica é chamada de Termologia.

Nela, calculam-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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Pedro Menezes
Pedro Menezes
Licenciado em Filosofia pela Universidade do Estado do Rio de Janeiro (UERJ) e Mestrando em Ciências da Educação pela Universidade do Porto (FPCEUP).