Cinco curiosidades sobre o calor

1º) Isolantes térmicos

Você já deve ter percebido que alguns materiais são melhores que outros para dissipar o calor. Essa propriedade está relacionada com a condutividade térmica dos materiais. A condutividade térmica mede a capacidade de um corpo de transmitir calor. Essa propriedade depende, dentre outros fatores, da composição, estado físico, espessura do corpo e da diferença de temperatura entre os corpos interagentes.

Quando manuseamos talheres que são produzidos com partes metálicas e de madeira, por exemplo, é fácil perceber uma grande diferença na sensação de temperatura. Apesar de as partes dos talheres estarem na mesma temperatura, a transferência de calor para o metal é muito mais eficiente.

Também é assim com o gelo, que é um ótimo isolante térmico. Isso torna possível os esquimós viverem em seus iglus: casas construídas com gelo. Quando estão dentro dos iglus, os corpos dos esquimós produzem calor, que é refletido pelas paredes de gelo, mantendo o interior de seus lares mais quente que o exterior.

Os beduínos também aprenderam a lidar muito bem com as altas temperaturas do deserto usando roupas muito grossas e produzidas com lã. A temperatura normal do corpo humano é de aproximadamente 37º C, enquanto a temperatura dos desertos pode atingir facilmente a casa dos 40ºC. Dessa forma, não é interessante que ocorram trocas de energia térmica entre o corpo humano e o meio externo, portanto, utiliza-se a lã, um ótimo isolante térmico.

2º) Efeito estufa

O efeito estufa é imprescindível para a existência de vida na Terra, já que, sem a presença dos gases-estufa, uma grande parte do calor irradiado pelo Sol escaparia, e a Terra seria um planeta quase totalmente coberto por gelo. O efeito estufa tornou-se um problema em razão da atividade humana, que tem aumentado as emissões de alguns gases poluentes, como o dióxido de carbono (CO₂). Esses gases são opacos para a radiação infravermelha (o calor em forma de ondas eletromagnéticas) e, como consequência disso, o calor não consegue escapar da atmosfera, pois é refletido novamente para a Terra, tornando-a mais quente a cada dia.

3º) Calorias

A grandeza física usada para a medição do calor, no Sistema Internacional de Unidades, é o Joule (J), no entanto, uma unidade muito comum é a caloria (cal). A caloria é definida da seguinte forma:

“A quantidade de energia necessária para elevar, em 1ºC, 1 g de água, de 14,5ºC para 15,5ºC”

A equivalência entre caloria e Joule é que cada caloria equivale a exatamente 4,1868 J. As calorias são velhas conhecidas nossas e são comumente usadas para definir o valor calórico dos alimentos. Normalmente, uma dieta balanceada conta com a ingestão de aproximadamente 2500 kcal, isto é, 2.500.000 calorias por dia.

O cálculo das calorias fornecidas pelos alimentos é baseado na capacidade de determinados nutrientes de fornecerem energia para o nosso corpo. Para medir as calorias de cada um deles, utiliza-se um calorímetro, dispositivo que é capaz de medir a variação de temperatura de uma porção de matéria. Dentro do calorímetro, o alimento é queimado e, então, mede-se a quantidade de calor que ele fornece durante a combustão.

4º) Cores e absorção de calor

Você já deve ter ouvido que roupas de cor preta esquentam mais, na verdade, o que acontece é que os objetos de cor preta tendem a absorver todas as cores incidentes, o que contribui para um maior aumento da temperatura. Da mesma forma, as roupas brancas são as que menos esquentam com a incidência de luz, já que o branco reflete todas as cores igualmente.

O efeito das cores sobre a absorção do calor é tão grande que o prefeito da cidade de Los Angeles aprovou, em 2017, a pintura de alguns trechos do asfalto da cidade na cor branca. A nova cor foi capaz de reduzir em até 10ºC a temperatura do asfalto, que, quando preto, é capaz de absorver até 95% da radiação solar.

5º) Calor específico da água e a regulação térmica do planeta

Cada grama de água pura no estado líquido requer 1 caloria para elevar sua temperatura em 1ºC. Isso faz da água uma substância que precisa de muita energia para variar a sua temperatura. Essa propriedade é chamada de calor específico. O Ferro, por sua vez, precisa de apenas 0,11 caloria por grama para sua temperatura subir em 1ºC. Dessa forma, a água precisa de muito mais energia por grama de substância para aquecer e para resfriar do que um pedaço de ferro, ou areia, ou a maioria das outras substâncias encontradas em nosso planeta.

Isso faz dos oceanos os grandes reguladores da temperatura global. Durante o dia, os oceanos absorvem calor proveniente do Sol; com a chegada da noite, uma queda brusca de temperatura não acontece pela grande quantidade de energia absorvida pela água, que é lentamente liberada. Alguns lugares do mundo que têm pouca água sofrem com as variações bruscas de temperatura. Um bom exemplo são os desertos, que são extremamente quentes durante o dia e resfriam rapidamente durante a noite, podendo atingir até mesmo temperaturas negativas!

Aproveite para conferir a nossa videoaula relacionada ao assunto: