Relatividade das noções de quente e frio Por: Natalia Cristina

Os conceitos cotidianos de quente e frio são interpretados com base em nossas sensações térmicas. Nosso organismo funciona a uma temperatura interna média de, aproximadamente, 36,5 ºC. Objetos quentes, normalmente, são aqueles que apresentam temperaturas superiores a essa temperatura corporal. Objetos frios, por outro lado, apresentam temperaturas razoavelmente inferiores a essa mesma temperatura. Ocorre, porém, que as noções de quente e frio são relativas. Assim, podemos considerar que a água da torneira está quente, caso tenhamos tido contato anterior com algo com temperatura inferior, como uma caneca cheia de gelo. Por outro lado, a mesma água da torneira será considerada fria, caso tenhamos retirado a mão de um objeto com temperatura superior, como um balde de água quente. Na Física, as noções de quente e frio podem nos levar a confusões. Por isso, no lugar dessas noções, a Física utiliza o conceito de temperatura. Entenda, nesta atividade, por que as noções de quente e frio são relativas e qual sua relação com o conceito de temperatura.  

Materiais Necessários

  • Duas latas de alumínio;
  • Gelo picado e cubos inteiros de gelo;
  • Sal de cozinha;
  • Água;
  • Termômetro;

Fase 1 - Medindo a temperatura da lata contendo gelo picado com sal.

Em uma das latas adicione gelo picado mais sal de cozinha. Insira o termômetro no interior da lata e meça a temperatura desse sistema.

Fase 2 - Medindo a temperatura da lata contendo gelo e água.

Na outra lata coloque cubos de gelo e adicione um pouquinho de água. Aguarde uns dois minutos e, depois, retire o termômetro da lata contendo a mistura de gelo picado com sal para inseri-lo na com gelo sem sal.

Fase 3 - A lata contendo água e gelo fornece calor para a outra contendo gelo e sal?

Observe atentamente, o que acontece com a temperatura durante o Passo 2. Podemos dizer que o sistema gelo com um pouco de água fornece calor ao termômetro que foi retirado da lata contendo gelo picado com sal? Explique.

Fase 4 - Formação de gelo ou deposição de umidade na superfície das latas

Algum tempo depois de realizados os passos anteriores, observe a superfície exterior das duas latas. Note que em uma delas há gotículas de água, enquanto na outra se formou uma fina camada de gelo. Considerando os valores de temperatura dos sistemas contidos no interior das latas, medidos anteriormente, tente explicar porque em uma das latas há formação de gelo, enquanto na outra há apenas a deposição de umidade.

Fase 5 - Assista ao vídeo

 

Fase 6 - O que acontece

A questão é: podemos afirmar que a lata contendo gelo sem sal forneceu calor para o termômetro? A resposta é sim. Ao retirar o termômetro da lata contendo gelo picado+sal e inserir na lata contendo gelo+água, o termômetro sai de um sistema com temperatura mais baixa e entra em contato com outro sistema de temperatura mais alta. Nesse processo, o termômetro se aquece, elevando sua própria temperatura. Esse aquecimento é proporcionado pelo calor proveniente da lata contendo gelo sem sal que, afinal, estava a uma temperatura superior e, portanto, mais “quente” do que o termômetro. Lembre-se o calor flui de um sistema de maior temperatura para um de menor temperatura. Quando é adicionado sal ao gelo, o ponto de fusão da mistura diminui. O abaixamento da temperatura de fusão se deve, em parte, à formação de interações solvente (água) soluto (sal), que acarreta a diminuição da pressão de vapor da mistura. Como a temperatura de fusão diminui parte do gelo – que inicialmente estava a 0°C – funde-se, e a temperatura do sistema cai, já que a fusão da mistura passará a ocorrer em temperaturas inferiores a 0°C. Vale lembrar que a temperatura de fusão da mistura dependerá da proporção de sal e gelo presente no sistema.

Fase 7 - Veja também

Outros experimentos de Física Térimca: 

http://pontociencia.org.br/experimentos-interna.php?experimento=1043&SENSACAO+TERMICA+E+MEDIDA+DE+TEMPERATURA

http://pontociencia.org.br/experimentos-interna.php?experimento=1042&A+FUNCAO+DOS+AGASALHOS

Fase 8 - Para saber mais

Porque ao adicionar sal em gelo a temperatura do sistema diminui?

http://www.pontociencia.org.br/experimentos-interna.php?experimento=620

http://objetoseducacionais2.mec.gov.br/bitstream/handle/mec/18742/Crioscopia%20no%20bar.pdf?sequence=1

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