Conceitos de Calor e Temperatura

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CALOR 
As atividades da próxima aula envolverão os conceitos de calor e temperatura. Vocês deverão estar preparados para 
discutir e resolver problemas que envolvam estes conceitos. Para isso vocês deverão realizar a atividade proposta a 
seguir. 
Instruções: 
 
• A atividade a seguir deve ser feita em casa e será avaliada como uma atividade de laboratório. 
 
• A atividade é individual. 
 
• A atividade consta dos seguintes passos: 
o Ler o texto: Energia interna, calor e temperatura. 
o Responder as questões 1 a 4. 
o Ler o texto: Capacidade térmica e calor específico. 
o Responder as questões 5 e 6. 
 
• Data da entrega: 27 de abril de 2017, no horário da aula. 
o Vocês devem entregar apenas as respostas das questões 1 a 6, em uma folha de papel. 
 
• No final vocês encontrarão um link para um texto multimídia sobre o tema e uma bibliografia disponível nos 
livros eletrônicos da biblioteca. 
 
1) Energia Interna, calor e temperatura. 
Texto retirado do livro “Um programa de atividades sobre Tópicos de Física para a 8a série do 1o grau¨, R. Axt, M. H. 
Steffani e V. H. Guimarães. 
Tanto em sólidos como em líquidos e gases os átomos apresentam sempre algum tipo de movimento. Nos 
gases, como a densidade é muito menor do que nos líquidos e sólidos, esse movimento é quase que exclusivamente de 
translação. Já em líquidos e sólidos, como a densidade é grande, o movimento preponderante é de vibração. 
Sabemos de nossa experiência diária que para um corpo vibrar ou mover-se é preciso que tenha energia. 
Podemos imaginar que com os átomos desse corpo acontece o mesmo. Contudo, qualquer corpo, mesmo sendo muito 
pequeno, apresenta um número tão grande de átomos que seria difícil, quando não impossível, determinar a energia de 
cada um desses átomos separadamente. Por isso é conveniente pensar que há uma certa energia média associada a 
cada átomo de um corpo e que a soma de todas essas energias resulta uma certa quantidade de energia armazenada 
nele. Chamamos essa energia de energia interna do corpo. Deste modo num gás, por exemplo, quanto mais 
rapidamente se movimentarem seus átomos, maior será a sua energia interna. Num sólido, quanto maior a amplitude 
de vibração de seus átomos, maior será a sua energia interna. 
A energia interna de um corpo pode diminuir ou aumentar. Por exemplo: quando colocamos um corpo A em 
contato com outro corpo B e a temperatura de A for superior a de B, a energia interna de A diminui e a de B aumenta, 
até que os dois se encontrem à mesma temperatura. O aumento na energia interna de B será igual à redução de energia 
interna de A, se a troca for só entre A e B. 
Embora existam outras maneiras de aumentar a energia interna de um corpo, a que foi descrita aqui ocorreu 
exclusivamente porque havia uma diferença de temperatura entre A e B. Quando ocorre uma variação da energia 
interna de um corpo ao ser colocado em contato com outro, exclusivamente porque há uma diferença de temperatura 
entre ambos, dizemos que essa variação de energia interna acontece porque o corpo recebe ou cede calor. 
Calor é energia que se transfere de um corpo para outro exclusivamente porque existe uma 
diferença de temperatura entre ambos. 
Calor é, então, energia em trânsito. Um corpo não possui calor. Ele possui energia interna. Se um corpo recebe 
calor, como no exemplo acima, a sua energia interna aumenta. 
 A B 
 
 
Energia interna diminui Energia interna aumenta calor 
�� > �� 
Assim como um rio corre de locais mais altos para mais baixos, o trânsito de calor também tem um sentido 
definido: ele se dá do corpo cuja temperatura é maior para aquele cuja temperatura é menor. Nunca espontaneamente 
do corpo frio para o quente. 
Este ponto é muito importante. Não é o fato de um corpo ter muita energia interna que determina se ele é 
capaz de ceder energia ou não, mas sim o fato de ele ter uma temperatura mais elevada. Um ovo recém fervido pode 
ceder muito mais calor do que dois ou três ovos mornos juntos se todos forem colocados em água à temperatura 
ambiente. 
A temperatura de um corpo nos diz, então, se esse corpo, quando colocado em contato com outro corpo de 
temperatura diferente, poderá ceder ou receber calor. 
Chamamos de temperatura a condição que permite prever o sentido de trânsito do calor. Esse 
sentido é sempre de um corpo de temperatura mais elevada para um corpo de temperatura 
menos elevada. 
Questões: 
1) O que deve acontecer para que a temperatura de um corpo varie? 
2) Defina calor. 
3) Quando dois sistemas atingem o equilíbrio térmico, o que acontece com a transferência de energia? 
4) Qual a diferença entre calor e temperatura? 
 
2) Capacidade térmica e calor específico 
 O recebimento de uma mesma quantidade de energia não provoca o mesmo aumento de temperatura em todos 
os corpos. Por exemplo, o calor fornecido por um fósforo aceso faz uma agulha ficar incandescente, mas aumenta 
muito pouco a temperatura de um quilograma de água. A capacidade térmica de um corpo é a grandeza que mede 
quanta energia é necessária para aumentar de 1 0C sua temperatura. Naturalmente ela depende da substância e também 
de sua massa. É evidente, por exemplo, que a capacidade térmica de 10 kg de água seja maior do que a de 1 kg de 
água. Para obter o mesmo aumento de temperatura precisamos fornecer muito mais energia no primeiro caso que no 
segundo. 
 Dois objetos, feitos de materiais diferentes terão uma capacidade calorífica proporcional às suas massas. É 
então conveniente definir o calor específico, que se refere não ao objeto, mas ao material de que é feito. Assim, o 
calor específico é definido como a quantidade necessária para elevar de 1 0C a temperatura de 1 g de uma substância. 
Questões: 
5) Sabe-se que a areia da praia num dia de verão fica mais quente do que a água do mar. Supondo que a quantidade de 
energia recebida do Sol seja a mesma para ambos, qual deles têm calor específico maior? 
6) A alta capacidade térmica das grandes massas de água do mar e dos lagos explica por que o clima nas regiões 
costeiras é muito mais estável que nas regiões interiores. Por que isso ocorre? 
 
 
• Texto multimídia: http://www.if.ufrgs.br/cref/leila/calor.htm, 
Autoria: Leila de Jesus Gonçalves, Uso de animações visando a aprendizagem significativa de Física Térmica no ensino médio, 
Universidade Federal do Rio Grande do Sul, Mestrado Profissionalizante em Ensino de Física. 
 
• Livro: 
Física conceitual [recurso eletrônico] - 12. ed. / 2015 - ( Livro on-line ) 
 
HEWITT, Paul G. Física conceitual. 12. ed. Porto Alegre: Bookman, 2015. Disponível em: 
<https://ucsvirtual.ucs.br/startservico/MIB/>.