Objetivo
- Introduzir os conceitos de calor e temperatura, mostrando a diferença entre ambos.
- No dia-a-dia estamos constantemente entrando em contato com objetos ou ambientes onde podemos ter a sensação de quente ou frio, percebendo diferentes temperaturas. E é comum usarmos as palavras calor e temperatura sem deixar claro a diferença existente entre as duas.
- Algumas expressões podem até apresentar as palavras com seus conceitos trocados, como no caso da expressão "como está calor hoje!" onde se usa a palavra calor para expressar a temperatura do ambiente.
- A partir disso se deduz que as sensações de quente e frio que temos também não são sensações de calor e sim de temperatura.
- Na verdade, temperatura de um objeto ou meio é a medida de o quanto estão agitados seus átomos e moléculas, enquanto que calor, ou energia térmica, é a quantidade de energia envolvida nessa agitação molecular.
- Para entender melhor, façamos uma analogia com duas piscinas, onde relacionamos o volume de água com calor e o nível da água nas piscinas relacionamos à temperatura.
- Duas piscinas de mesma profundidade e de tamanho diferentes podem ter o mesmo nível de água.
- Porém, obrigatóriamente, terão volumes diferentes de água.
- Podemos concluir que dois objetos com a mesma temperatura podem possuir quantidades diferentes de calor.
- A idéia é que para se elevar a temperatura de um objeto até um certo valor é preciso de uma certa quantidade de calor, mas se o objeto tiver o dobro de massa precisará do dobro da quantidade de calor para atingir a mesma temperatura.
- O experimento consiste em colocar para aquecer duas vasilhas com água na mesma temperatura ao mesmo tempo, sendo que uma vasilha possui o dobro da água da outra e o fogo que está aquecendo as duas vasilhas são de mesma intensidade. Enquanto a água está se aquecendo a pessoa coloca um dedo dentro de uma vasilha e outro dedo dentro da outra vasilha, percebendo que onde tem menos água se aquece mais rápido do que onde tem mais.
- Onde tem mais água demorou mais para esquentar porque ambos recebiam a mesma quantidade de calor ao mesmo tempo, pois as duas vasilhas estavam sob fogo de mesma intensidade e um objeto de massa maior precisa de uma quantidade maior de calor para atingir a mesma temperatura que um objeto de massa menor.
Item | Observações |
Duas latinhas de refrigerante | Uma vasilha se encaixará melhor sobre a outra se as duas forem da mesma marca |
Duas lamparinas | Ver anexo 1 |
Água | |
Estilete | |
Abridor de latas | |
Fósforo |
- Corte duas latinhas bem próximo da borda superior.
- No lugar onde foi cortado faça cortes de cerca de cinco milimetros na vertical e depois dobre as beiras da lata para dentro da lata (para evitar acidentes com a beira da lata cortante ).
- Coloque água em uma vasilha até a metade e encha a outra de água.
- Coloque as vasilhas sobre o suporte e periodicamente ponha um dedo dentro de uma vasilha e outro dentro da outra e sinta a diferença de temperatura entre os dois volumes de água.
- Experimente trocar os dedos de vasilha para sentir melhor a diferença de temperatura entre ambas.
- Varie a quantidade de água da vasilha para ver o resultado.
- Regule as chamas das lamparinas, de modo que elas atinjam as vasilhas de modo idêntico.
Esquema de montagem
Item | Observações |
Quatro latinhas de refrigerante | O suporte se encaixará melhor sobre a lamparina se as duas forem da mesma marca.Duas das latinhas devem possuir a argola usada para abrir o furo da lata |
Estilete | |
Abridor de latas |
- Tire a parte superior das outras duas latinhas com o abridor de latas e as corte ao meio com o estilete.
- Com o estilete tire dos lados da meia lata quatro tiras de cerca de dois centímetros e meio de largura.
- Retire da lateral da latinha um retângulo de quatro centímetros de altura e seis de comprimento.
- No lugar onde foi cortado faça cortes de cerca de cinco milimetros na vertical e depois dobre as beiras da lata para dentro da lata (para evitar acidentes com a beira da lata cortante ).
- Coloque uma vela dentro da latinha, de modo que ela fique apoiada na argola do furo; para ela não cair para dentro da lata conforme for queimando.
- Coloque o suporte sobre a lamparina e acenda a vela.
- Conforme a vela for queimando, empure-a para cima. Tenha cuidado para não desgastar-la muito os lados da vela, pois senão a vela não ficará firme na beira da lata..
Esquema de montagem
Gomes