Por que sentimos um piso de ladrilho mais frio do que um piso de madeira Apesar de ambos estarem a mesma temperatura?

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• Por que sentimos um piso de ladrilho mais frio que um de madeira?
• Por que o piso de azulejo parece mais frio que o de madeira mesmo que ambos estão na mesma temperatura?
• Porque temos a sensação de que em um mesmo local um piso de cerâmica é mais frio do que um carpete?
• O que acontece quando dois corpos em diferentes temperaturas entram em contato?

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calor ?
Por quΠos cabos de panelas
normalmente nªo sªo feitos de
metal?
Por quΠsentimos um piso de
ladrilho mais frio do que um de
madeira, apesar de ambos
estarem à temperatura
ambiente?
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09 Transportando o calor: de isolantes a condutores.
Tabela 9.1
Encontrar o material adequado para um uso específico,
pode ser uma tarefa simples como escolher um piso frio
para uma casa de praia, ou tªo complexa como definir a
matØria prima das peças de motores de carros.
É importante na escolha de materiais levarmos em conta o
seu comportamento em relaçªo a conduçªo tØrmica. Para
compararmos esses materiais segundo essa característica,
definimos uma propriedade: o coeficiente de condutividade
que indica quantas calorias de energia tØrmica sªo
transferidas por segundo, atravØs de 1 cm do material,
quando a diferença de temperatura entre as extremidades
Ø de 1oC.
A tabela 9.1 nos permite comparar a condutividade de
alguns materiais sólidos. Traz tambØm o coeficiente de um
líquido (a Ægua) e de um gÆs (o ar) com os quais trocamos
calor constantemente.
Sendo o coeficiente de condutividade do ar muito baixo,
como mostra a tabela, podemos afirmar que o calor quase
nªo se propaga atravØs do ar por conduçªo. Quando
Os cabos de panelas sªo de madeira ou de material plÆstico
(baquelite) porque quando a panela estÆ quente, eles
sempre se encontram à uma temperatura bem menor, o
que nos permite retirar a panela do fogo segurando-a pelo
cabo.
Ao tocarmos um piso de madeira, temos a sensaçªo de
que este Ø mais quente que o piso de ladrilho.O pØ e o
ladrilho trocam calor muito mais rapidamente do que o pØ
e a madeira. A madeira Ø um mau condutor de calor. Os
maus condutores de calor sªo chamados de isolantes
tØrmicos.
sentimos calor ao colocarmos a mªo abaixo de uma panela
quente, a propagaçªo nªo poderia ter ocorrido por
convecçªo pois o ar quente sobe, nem por conduçªo pois
ela Ø muito pequena, tendo sido portanto irradiado.
A tabela 9.1 nos mostra tambØm que os metais e as ligas
metÆlicas sªo bons condutores de calor.
Ser um bom condutor de calor, entre outras propriedades
faz com que o aço, o ferro e o alumínio sejam a matØria
prima das peças de motores de carros. Nesses motores a
combustªo, o calor interno devido a explosªo do
combustível Ø muito intensa e deve ser rapidamente
transferido para o meio ambiente, evitando que as peças
se dilatem e atØ mesmo se fundam.
MAS, AFINAL COMO É QUE ACONTECE A CONDUÇÃO DE CALOR
NOS DIVERSOS MATERIAIS? EXISTE UMA DIFERENÇA ENTRE
A CONSTITUIÇÃO DO ALUMÍNIO À TEMPERATURA AMBIENTE
OU DO ALUMÍNIO AQUECIDO?
Nªo podemos ver como as substâncias sªo constituídas,
nem mesmo com microscópios potentes, mas podemos
imaginar como elas sªo fazendo um "modelo" baseado
em resultados experimentais.
Como sªo constituídos os materiais?
Um modelo proposto pela comunidade científica, Ø o que
supıe que todas as substâncias sªo formadas por
pequenas porçıes iguais chamadas molØculas. As
molØculas diferem umas das outras pois podem ser
constituídas por um ou mais Ætomos iguais ou diferentes
entre sí.
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Os Ætomos do alumínio como as molØcualas dos outros
sólidos nesse modelo estªo organizados formando uma
estrutura regular chamada de rede cristalina.
Neste modelo de matØria imaginamos que as molØculas
nªo ficam paradas e sim que elas oscilam. Essa oscilaçªo Ø
mais ou menos intensa dependendo da temperatura do
material.
Os Ætomos do alumínio de uma panela aquecida vibram
mais do que se estivessem à temperatura ambiente. Os
Ætomos que estªo em contato com a chama do fogªo
adquirem energia cinØtica extra e vibrando mais
intensamente, interagem com os Ætomos vizinhos que,
sucessivamente interagem com outros, propagando o calor
por toda extensªo da panela. É dessa forma que o nosso
modelo explica a propagaçªo do calor por conduçªo.
Cada substância Ø formada por um tipo de molØcula
diferente que a caracteriza. No caso do alumínio que estÆ
no estado sólido, os Ætomos estªo próximos uns dos outros
e interagem entre sí. Esses Ætomos nªo mudam de posiçªo
facilmente e por isso os sólidos mantŒm a forma e o volume.
Em materiais onde as molØculas interagem menos umas
com as outras a conduçªo do calor Ø menos eficiente. É o
caso do amianto, da fibra de vidro, da madeira. Veja que
isso estÆ de acordo com os valores dos coeficientes de
condutividade da tabela 9.1.
Assim como os sólidos, os líquidos e os gases tambØm sªo
formados por molØculas; porØm, essas molØculas nªo
formam redes cristalinas. Isto faz com que a propagaçªo
do calor nos líquidos e nos gases quase nªo ocorra por
conduçªo.
Num líquido, as molØculas se movimentam mais
livremente, restritas a um volume definido e a sua forma
varia com a do recipiente que o contØm. Nesse caso, o
calor se propaga, predominantemente, atravØs do
movimento de molØculas que sobem quando aquecidas e
descem quando resfriadas, no processo de convecçªo.
Nos gases, as molØculas se movimentam ainda mais
livremente que nos líquidos, ocupando todo o espaço
disponível; nªo tem forma nem volume definidos. A
convecçªo tambØm Ø o processo pelo qual o calor se
propaga, predominantemente, nos gases.
Escolhendo os materiais.
Em lugares onde o
inverno Ø rigoroso, as
paredes sªo recheadas de
material isolante e os
encanamentos de Ægua
sªo revestidos de amianto
para evitar perdas de
calor por conduçªo e
convecçªo.
Dependendo das condiçıes climÆticas de um lugar, somos
levados a escolher um tipo de roupa, de moradia e atØ
da alimentaçªo.
Roupa "quente" ou "fria"? Mas, Ø a roupa que Ø quente?
Uma roupa pode ser fria?
O frio que sentimos no inverno Ø devido às perdas de
calor do nosso corpo para o meio ambiente que estÆ a
uma temperatura inferior.
A roupa de lª nªo produz calor, mas isola termicamente
o nosso corpo, pois mantØm entre suas fibras uma camada
de ar. A lª que tem baixo coeficiente de condutividade
tØrmica diminui o processo de troca de calor entre nós e
o ambiente. Esse processo deve ser facilitado no verªo
como o uso de roupas leves em ambiente refrigerados.
Nos sólidos a irradiaçªo
do calor ocorre
simultaneamente à
conduçªo.
Nos líquidos e nos gases
a conduçªo e irradiaçªo
de calor tambØm ocorrem
simultaneamente à
convecçªo.
Fontes e trocas de calor.
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Como trocamos calor com o
ambiente?
Apesar de perdermos calor constantemente, o
nosso organismo se mantØm a uma temperatura
por volta de 36,5oC devido à combustªo dos
alimentos que ingerimos.
Quanto calor nós perdemos? Como perdemos
calor"?
Os esportistas sabem que perdemos mais calor,
ou seja, gastamos mais energia quando nos
exercitamos.
Um dado comparativo interessante Ø que quando
dormimos perdemos tanto calor quanto o irradiado
por uma lâmpada de 100 watts; só para repor
esta energia, consumimos diariamente cerca de
1/40 do nosso peso de alimentos.
VocŒ jÆ observou que os passarinhos e os
roedores estªo sempre comendo?
Por estar em constante movimento, esses animais
pequenos necessitam proporcionalmente de mais
alimentos que um homem, se levarmos em conta
o seu peso.
9.4- No livro "No país das sombras longas", Asiak,
uma personagem esquimó, ao entrar pela primeira
vez numa cabana feita de troncos de Ærvores num
posto de comØrcio do Homem Branco comenta:
"Alguma coisa estÆ errada, em relaçªo ao Homem
Branco. Por que ele nªo sabe, que um iglœ
pequeno Ø mais rÆpido de ser construído e mais
fÆcil de se manter aquecido do que uma casa
enorme?". Discuta esse comentÆrio fazendo um
paralelo entre os tipos diferentes de habitaçıes.
(Obs: Compare os coeficientes de condutividade
da madeira, do gŒlo e do concreto).
9.3- As geladeiras e fornos normalmente tŒm sua
estrutura (carcaça) de chapas metÆlicas que sªo
bons condutores de calor. Como elas conseguem
"reter"o calor fora da geladeira ou no interior do
forno?
RESOLU˙ˆO:
Tanto as carcaças das

Por que sentimos um piso de ladrilho mais frio que um de madeira?

Por que o piso de azulejo parece mais frio que o de madeira mesmo que ambos estão na mesma temperatura?

Porque temos a sensação de que em um mesmo local um piso de cerâmica é mais frio do que um carpete?

O que acontece quando dois corpos em diferentes temperaturas entram em contato?