A ENERGIA
Por Carlos Vinícius Pinto dos Santos
O movimento das partículas - a Temperatura
Ao olhar um pedaço de mármore numa pia, por exemplo, ele parecerá parado e sua superfície não mudará por muitos anos se for bem conservado. Entretanto, a nível microscópico, suas partículas estão sempre em movimento, nunca param.
Num dia frio ou em um ambiente mais fresco, como um banheiro, o mármore parecerá também frio. Se ele for colocado sob o Sol, ficará quente. O que determina se algo é quente ou frio é o grau de agitação de suas partículas.
A temperatura pode ser medida com aparelhos chamados termômetros. Os termômetros são muito sensíveis à mudança de temperatura, resultando numa escala de valores comparáveis. Uma escala muito usada é a Celsius e, nessa escala que usa a água como padrão, o gelo tem temperatura de 0ºC e o vapor de água 100ºC. Assim, o gelo possui temperatura de 0ºC e um pedaço de mármore sobre a pia pode ter temperatura de 20ºC, mesmo ambos sendo sólidos e com relativa pouca agitação das partículas.
Temperatura é a medida do grau de agitação microscópico das partículas
O que faz com que as partículas se movam mais ou menos é a energia que lhes é fornecida. O fogo, por exemplo, fornece energia para a água, aumentando sua temperatura e, portanto, a agitação de suas partículas. Por outro lado, a água na geladeira perde energia, o que diminui sua temperatura e a agitação de suas partículas. Mais energia, como água no fogo ou no Sol, mais agitação e maior a temperatura. Menos energia, como dentro da geladeira ou num dia frio, menor agitação e menor a temperatura.
O calor
Imagine a situação de uma mesa de sinuca gigante cheia de bolas que estão vibrando como um celular. Uma delas está em sua mão e será usada para acertar as demais. Se for usada muita força, as outras bolas que forem acertadas vão se mexer mais rápido e acertar outras mais, de modo que muitas bolas vão se mexer mais rápido que antes do acerto. Se for usada pouca força, poucas bolas serão atingidas e estas se moverão mais devagar.
O calor pode ser transferido de uma partícula a outra como o exemplo acima ilustra. A força empregada é como a energia transferida: se um material com temperatura alta entrar em contato com um material de temperatura menor, as partículas desse material vão se agitar mais, fazendo-o esquentar.
A temperatura sempre flui da fonte quente para a fonte fria
Assim, um cubo de gelo sempre derrete fora da geladeira. Nunca irá acontecer da água se tornar gelo no ambiente do Rio de Janeiro, mas no inverno do Alasca isso deverá ocorrer - nesse caso, a água é a fonte quente e irá esfriar até virar gelo.
A colisão das partículas da fonte quente na superfície dos materiais é o que os fazem esquentarem e por isso, um garfo colocado ao fogo é mais quente na região de contato do que na outra extremidade - certos materiais conduzem melhor a temperatura do que outros. Se o material conduz bem é chamado de condutor térmico, se conduz mal é chamado de isolante térmico:
Condutores térmicos: metais de modo geral como ferro, cobre e alumínio e o grafite. Por esse motivo que as panelas são feitas desses metais.
Isolantes térmicos: ar atmosférico, vidro, isopor, madeira, cerâmicas e plásticos. O isopor é muito usado como isolante pelos vendedores de picolé na praia, os mantendo gelados após horas em temperaturas próximas a 40ºC.
