Física no Ensino Médio? Para quê?

Colégio Santa Maria

06 de dezembro de 2019 | 04h30

Autoria: Marcos Vinícius Appollo

 

Há vários assuntos que a Física aborda no Ensino Médio. Vou me ater neste pequeno texto a um assunto que costuma ser visto na 2ª série do Santa Maria: Termologia. Sendo mais específico no meu recorte, às formas de transmissão de calor.

Calor, por definição, trata-se de uma energia em trânsito. Trânsito este bem menos complicado do que o vivido em uma tarde de sexta-feira, véspera de feriado, no centro da cidade de São Paulo! O termo trânsito significa que é uma energia que sai de um determinado ponto (ou corpo) e vai para outro. Sim, trata-se de um trânsito unilateral. Este é um dos motivos que evito o termo “troca de calor”, pois permite a interpretação de que esta transferência é bilateral. Há um motivo simples para saber qual fornece e qual recebe. É simples assim: o que fornece é o mais quente e o que recebe, o mais frio. Exemplo: o Sol fornece calor para a Terra, fogo para a panela, suco para o gelo, você para o ambiente (a menos que você esteja em um ambiente com temperatura maior que 36 °C como uma sauna ou no deserto do Saara) e mais uma infinidade de exemplos. O critério é simples: temperaturas diferentes. Daí nasce outra frase típica dos enunciados dos exercícios de Física, em que se fala de um tal de equilíbrio térmico.

Agora que já foi apresentada a definição de calor, vamos nos ater às três maneiras que ele pode sair do corpo mais quente e ir para o corpo mais frio: condução, convecção e irradiação. É muito comum as/os estudantes criarem, a partir do repertório de vida, uma quarta forma de transmissão chamada “contato”. Na verdade, ela não existe. Quando um corpo entra em contato com outro corpo de diferente temperatura, a forma de transmissão considerada é a condução. Voltando à pergunta do título do texto, vamos pensar para quê? Onde ela está no nosso cotidiano.

Condução está muito presente em escolhas que fazemos. Ela classifica os materiais em condutores e isolantes térmicos. Exemplos de materiais com alta condutividade térmica: na imensa maioria das panelas, por serem feitas de alumínio ou ferro; o tempo menor necessário para que o termômetro digital meça a temperatura de uma pessoa em relação ao antigo termômetro de mercúrio, acreditar firmemente que existe “piso frio” e “piso quente” dentro de um mesmo ambiente – ambos estão na mesma temperatura! O que acontece é que o “piso frio”, sendo melhor condutor de calor, vai absorver mais calor do seu corpo e você terá a plena sensação de que ele é mais frio – supondo que a temperatura do ambiente está mais fria do que seu corpo. Exemplos onde os maus condutores de calor, os “isolantes térmicos” são bem-vindos: as portas das geladeiras verticais de padarias e supermercado têm uma parede dupla de vidro, uso de caixas de isopor para transportar alimentos e bebidas gelados ou quentes; uso de colher de pau para fazer doces que demoram no preparo; uso de roupas que teimamos em dizer que são “mais quentinhas” – elas não são! São melhores isolantes térmicos que evitarão que você perca muito calor para o ambiente, supostamente muito frio.

Outra forma do calor “transitar” é a convecção, que se baseia no fato de um líquido ou gás mais quente ser menos denso e subir. Repare que normalmente os aquecedores ficam embaixo e os “resfriadores”, em cima. Novamente, simples assim. Presentes no nosso cotidiano, temos várias situações: as saídas do ar-condicionado normalmente ficam no alto; é bom que o gelo no suco fique na parte de cima; o aquecimento de alguma comida na boca de fogão é mais homogêneo do que se fosse usado um micro-ondas; as lareiras ficam no chão; em um incêndio, o melhor local para respiração será próximo ao chão; as geladeiras mais simples têm o seu congelador na parte de cima.

A terceira forma, tão importante quanto as suas parceiras, é a irradiação. Ela tem alguns diferenciais importantes. Um deles é que, por ser transmitido por ondas eletromagnéticas, pode ser transmitida no vácuo! Muitos exemplos temos para ela: a destruição da camada de ozônio, que filtra os raios UV, tem aumentado a temperatura média do nosso planeta; o fato de os ovos de Páscoa virem envoltos em papel alumínio (por ser reflexivo ajuda a evitar que eles recebam calor e derretam); sentir o calor proveniente de uma fogueira de festa junina não estando junto a ela; frangos necessitarem ficar girando nos fornos de padaria e até ficar se bronzeando na praia está relacionado à irradiação.

Lembro-me de uma situação vivenciada em uma aula abordando o assunto. A irradiação também está relacionada à cor dos objetos. Estar exposto ao sol com uma camiseta branca e uma calça preta evidencia a diferença. Vamos perceber as pernas bem mais quentes que nosso tronco. Esta percepção é mais comum e fácil de notar. O que é mais incomum é o fato de que um objeto escuro também tem a propriedade de perder mais calor por irradiação mais facilmente do que outro mais claro, desde que não esteja exposto a uma fonte intensa de luz. Esta é a razão, por exemplo, das serpentinas que ficam atrás da geladeira serem, na sua maioria, pintadas de preto. Sobre a situação citada, lembro que uma aluna muito querida, a Paola Carneiro, teve a lembrança de usar uma roupa clara ao sair para um evento em uma noite fria. Não sei se iria fazer uma diferença perceptível optar por uma roupa clara, ou seja, na prática evitar a perda de algumas calorias a mais se tivesse optado por uma roupa escura não faria com que ela tivesse uma hipotermia! Mas fez toda a diferença para mim. Costumo citar este exemplo nas minhas aulas. Este é um dos privilégios da minha profissão – professor – a eterna troca de experiências delas/es para mim e de mim para elas/es. Isso é impagável.

Tudo o que sabemos sobre:

Colégio Santa Maria

Comentários

Os comentários são exclusivos para assinantes do Estadão.

Tendências: