Explicamos o que é calor e quais são as unidades de calor. Suas diferenças com temperatura, tipos de calor e exemplos.
O que é calor?
O calor é um forma de energia que é transferida espontaneamente entre diferentes áreas de um corpo ou de um corpo para outro.
Na termodinâmica, “calor” significa “transferência de energia”. Essa transferência sempre tem uma direção definida pela diferença de temperatura entre os corpos. O calor flui do corpo mais quente para o mais frio, a fim de atingir uma temperatura de equilíbrio.
O calor pode ser transmitido de três maneiras diferentes:
- Radiação térmica. O calor se espalha através de ondas eletromagnéticas. Todos os corpos emitem calor desta forma, a menos que estejam a uma temperatura igual ao zero absoluto, 0 Kelvin.
- Condução térmica. O calor é transmitido pela agitação das moléculas, o que faz com que a temperatura aumente, os líquidos evaporem, os sólidos derretam e os corpos se dilatem.
- Convecção térmica. O calor é transferido através do movimento de um fluido, como um gás e um líquido. Por exemplo, ao aquecer água em uma panela, a porção que está em contato com sua base sobe à medida que ela aquece, enquanto a água da superfície desce pelas laterais à medida que esfria e ocupa o lugar deixado pela porção quente.
Veja também: Condutividade térmica
Unidades de calor
Como o calor é uma transferência de energia, ele pode ser medido como ganho ou perda de energia. Portanto, pode ser medida com a mesma unidade que qualquer outro tipo de energia: o joule (que, além do calor, é utilizado para medir trabalho e energia).
Para medir o calor, são utilizadas mais duas unidades:
- Caloria. Sua abreviatura é cal e representa a quantidade de energia necessária para aumentar 1 grama de água em 1° C.
- Quilocaloria. É abreviado calorias e representa a energia necessária para elevar 1 quilograma de água em 1° C.
Diferença entre calor e temperatura
Calor e temperatura são coisas diferentes, embora estejam intimamente relacionados. Calor é a transferência de energia térmica de um corpo com temperatura mais alta para outro com temperatura mais baixa.
A temperatura, por outro lado, é magnitude física que mede o estado térmico de um corpo e a energia cinética das moléculas que o compõem.
A temperatura, dentro do Sistema Internacional de Unidades, pode ser medida em três escalas diferentes: Kelvin, Celsius e Fahrenheit.
Mais em: Temperatura
Tipos de calor
Diferentes tipos de calor podem ser identificados. Alguns deles são os seguintes:
- Latente. É a energia necessária para modificar a fase de um determinado volume de uma substância, ou seja, o seu estado (sólido, líquido ou gasoso). Na mudança de estado sólido para líquido, o calor latente é chamado de fusão. Na mudança de estado líquido para gasoso, o calor latente é denominado calor de vaporização. Essas transições ocorrem sem mudanças de temperatura.
- Sensível. É o calor que gera uma modificação na temperatura do corpo que o percebe, mas que não interfere em sua estrutura molecular nem produz mudanças de fase.
- Seco. Consiste em um método de esterilização térmica que gera um efeito semelhante ao cozimento nos microrganismos que compõem o corpo.
- Específico. Esta é a quantidade de calor necessária para aumentar em um grau a temperatura de um grama de massa de um composto.
- Específico molar. Esta é a quantidade de calor necessária para aumentar em um grau a temperatura de um mol de massa de um composto.
Exemplos de calor
Algumas situações cotidianas em que a transferência de calor ou energia está presente podem ser as seguintes:
- Ao passar roupas. Ao ligar o aparelho, ele aumenta a temperatura, entra em contato com o tecido e ajuda a eliminar rugas.
- Do chá à xícara. Quando o chá quente é servido em uma xícara, a água lhe transmite seu calor e a xícara aumenta sua temperatura (que costuma ser percebida pelas palmas das mãos).
- Ao servir comida em um prato. Se o prato for feito de cerâmica ou algum outro material condutor, a comida servida nele conduzirá calor para ele.
- Areia na praia. A temperatura irradiada pelo sol é absorvida pelos grãos de areia e esse calor é transportado, por exemplo, para a sola dos pés.
- Da água ao cubo de gelo. Quando um cubo de gelo é jogado em uma jarra com água, a água transfere seu calor para ele por condução, de modo que o cubo começa a derreter.
- Chocolate derretendo na mão. Quando uma pessoa segura um pedaço de chocolate por algum tempo, ele começa a derreter devido à transferência de calor corporal.
- Ao ferver água em uma chaleira. O calor da chama é conduzido para o fundo da chaleira, que depois é transferido para a água e atinge o ponto de ebulição.
- Uma lâmpada acesa. Quando a lâmpada está acesa, ela emite calor rapidamente.
Referências
- «Calor» en Fisicalab.
- «Definição de calor» em Electrontools.
- “Os diferentes tipos de calor” em Enerheating.
- «Tipos de calor» em Arqhys.