Se uma pessoa colocar a mão acima de uma chama, vai sentir mais calor

Em nosso cotidiano, o conceito de temperatura está associado à sensação de quente e frio. Apesar de sua utilidade, podemos dizer que este é um conceito empírico baseado nos nossos sentidos e pode variar de acordo com a pessoa e a situação.

Se fizermos medidas regulares da temperatura de nosso corpo, utilizando um termômetro, veremos que o nosso corpo possui um sistema que regula nossa temperatura para que ela fique entre 36°C e 37°C. Cada pessoa possui uma temperatura normal, que varia um pouco de indivíduo para indivíduo.

Sendo assim, podemos dizer que a sensação de quente e frio é uma proteção do nosso organismo para que tenhamos a noção de que a temperatura externa, ou a temperatura de algum objeto, está fora dessa faixa de temperatura. Por exemplo, achamos muito desagradável tomar um banho muito quente ou muito frio. Será, entretanto, essa sensação, uma forma confiável de estimarmos temperaturas externas ao nosso corpo?

Esta é uma atividade que pode ser realizada dentro de sala de aula tendo a participação de todos os alunos. O objetivo dessa atividade experimental é verificar que a sensação de quente e frio não é uma boa medida de temperatura.

Para a realização desta atividade experimental, iremos precisar de três vasilhas com água, sendo uma com água quente, outra com água gelada e uma terceira com água da torneira. Lembre-se de que a água não pode ser muito quente, ou seja, pode ser utilizada água do chuveiro.

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Realizando a atividade

Primeiramente, coloque a mão direita dentro da vasilha com água quente e a mão esquerda dentro da vasilha com água gelada. Deixe as mãos submersas durante um minuto. Qual é a sensação? A mão direita sente a água quente e a mão esquerda sente a água fria, o que indica que a água quente está com temperatura superior à temperatura do corpo, e a água fria está com temperatura inferior à do corpo. Esta medida de temperatura é apenas relativa.

Em seguida, retire as duas mãos, ao mesmo tempo, e as coloque na vasilha que contém água da torneira, ou seja, água à temperatura ambiente. Qual a sensação de cada uma das mãos? Você vai notar que a mão que estava na água quente vai sentir uma sensação de frio e a mão que estava na água gelada sente uma sensação quente.

Esta experiência mostra que a sensação de quente e frio é relativa à temperatura do corpo. Por isso não se deve confiar no próprio corpo como “termômetro” a fim de se verificar, por exemplo, se outra pessoa está com febre.

Por Domiciano Marques
Graduado em Física

Uma pessoa coloca sua m�o direita a uma dist�ncia horizontal de 50 cm de uma chama que sai de uma vela e a m�o esquerda 20 cm acima da mesma chama. Ela sente que a m�o esquerda recebe uma taxa maior de calor oriunda da chama do que a m�o direita.

Com base no exposto, pode-se afirmar que o mecanismo de transfer�ncia de calor da chama para a m�o direita e da chama para a m�o esquerda, respectivamente, �

a)

convec��o e condu��o. 

radia��o e convec��o. 

radia��o e condu��o. 

condu��o e radia��o.

Objetivo

O calor (energia térmica), sempre que houver desequilíbrio de temperatura, propagará de um lugar de maior temperatura para outro de temperatura menor. Por exemplo, quando colocamos uma panela com água no fogo para esquentar, podemos observar a propagação de calor de três modos diferentes. Por condução: o calor do fogo se propaga para a panela que está em contato com ele; este calor se propaga também por condução para a água, que está em contato com a panela. Por convecção: a água que está em contato com o fundo da panela se aquece, sua densidade diminui (fica mais leve) e ela sobe, enquanto a água fria da superfície (mais pesada) desce para o fundo. Por irradiação: se tiramos a panela do fogo e aproximamos a mão de seu fundo, sentiremos um aumento de temperatura. Quando estamos na luz do sol também podemos perceber a irradiação de calor, pois sentimos o calor irradiado do Sol. Como sabemos, entre a Terra e o Sol não existe matéria (chama-se a ausência de matéria de "vácuo"). Logo, o calor do Sol, não chega até a Terra por condução através de algum tipo de material. Nem por convecção, pois este tipo de transporte de calor também exige o transporte de matéria. A este processo de transferência de calor na ausência de matéria chamamos de "irradiação". Em geral, todas as coisas irradiam calor. No entanto, a irradiação de uns é maior que a de outros, devido ao fato de ter a temperatura mais alta. O calor em forma de radiação se propaga até encontrar matéria, que poderá absorvê-lo. São exemplos o ar aquecido pela luz solar (que é o mais importante dos fenômenos responsáveis pelas variações de temperatura do meio ambiente) e a pele aquecida pela radiação do fogo.

• Acenda a vela e a fixe em algum local.
• Chegue a mão próximo e ao lado da chama da vela e sinta a temperatura da mão aumentar.

• Tanto pelos lados, como por baixo, o efeito de aquecimento principal é o calor proveniente da irradiação.
• Pode-se passar rapidamente a mão numa região imediatamente acima da chama; observa que o aquecimento é bem maior, pois além da irradiação, também existe a propagação de calor pela convecção do ar.
• Não encoste a mão na chama.

Projeto Experimentos de Física com Materiais do Dia-a-Dia - UNESP/Bauru

TMO/FCL