Resumo sobre o Calor

Temperatura é a medida do grau de agitação das moléculas de um corpo e calor é a energia térmica em trânsito, isto é, a energia transferida de um corpo para outro quando existe diferença de temperatura entre eles.

Nossa pele e especialmente nossas mãos, distingue um corpo quente de um corpo frio através do tato. Mas esse método de medir temperatura é muito falho. Para evitar certos enganos usamos o termômetro, instrumento destinado a medir a temperatura dos corpos. Existem vários tipos de termômetros, como o clínico usado para medir febre e o de máxima e mínima para registrar a temperatura do ar.

As mais usadas escalas termométricas são:

- a Celsius: o ponto de fusão do gelo é de 0°C e a temperatura de fusão da água é de 100°C. Esta escala, facilitada pela divisão centesimal (100 partes). logo teve ampla aceitação. A escala Ceusius é a mais usada em todo o mundo, menos nos países de língua inglesa, onde se usa a escala Fahrenheit.

- a Fahrenheit: o ponto de fusão do gelo é 32°F e a temperatura de ebulição da água é de 212°F e o seu ponto zero é a temperatura de uma mistura de gelo e sal. É usada nos países de língua inglesa e tem grande aplicação na indústria.

- Réaumur: o ponto de fusão do gelo é 0°R e o de ebulição da água 80°R. Hoje essa escala está em completo desuso e está ultrapassada.

- Kelvin: O ponto zero dessa escala corresponde ao zero absoluto, ou seja, -273°C e segue a mesma divisão da escala Celsius. O zero absoluto corresponde a temperatura em que a energia cinética das moléculas de um corpo é nula, mas essa temperatura nunca foi atingida.

Para converter temperaturas Fahrenheit para Celsius usa-se a seguinte fórmula: C=5/9(F-32) . Ex: Converter 86°F em °C: C=5/9.54 C=30°C.

Para converter temperaturas Celsius para Fahrenheit usa-se a seguinte fórmula: F=32+9/5.C . Ex: Converter 30°C em °F: F=32+9/5.30 F=32+54 F=86.

Para converter Kelvin para Celsius, basta subtrair-se 273 e o caminho inverso basta somar-se 273.

A quantidade de calor é medida em calorias. Caloria ou pequena caloria é a quantidade de calor necessária para elevar de 1°C a temperatura de 1g de água. A principal unidade derivada da caloria é a grande caloria, quantidade de calor necessária para elevar de 1°C a temperatura de 1000g de água. A grande caloria equivale a 1000 calorias. A caloria é indicada pela sigla cal e a grande caloria pela sigla kcal.

Observe que a caloria, por definição, é a quantidade de calor que eleva 1g de água de 1°C. Logo, podemos concluir que o calor específico da água é de 1 cal/g°C (uma caloria por grama por graus Celsius). Estando a água e o ferro recebendo  mesma quantidade de calor, o ferro se aquece muito mais rapidamente que a água.

Isso significa que o ferro necessita de menos calor que a água para elevar sua temperatura. Logo, o ferro tem menos calor específico que a água. Calor específico de uma substância é a quantidade de calor, medida em calorias, que eleva 1grama dessa substância de 1 grau C. O cálculo da quantidade de calor necessária para elevar a temperatura de um corpo é feito com base na fórmula:

Q = m . c . t , onde m=massa do corpo em gramas, c é o valor do calor específico em cal/g°C e t é a variação de temperatura que quer-se obter. Ex:

Qual é a quantidade de calor que eleva de 15°C para 60°C a temperatura de 250g de água?

m=250g   c=1cal/g°C  t=60-15=45°C

Q = 250.1.45 = 11250 cal