Temperatura e calor

A banheira da Carla está cheia de água a $38\ ^\circ\text{C}$ e sobre a mesa da cozinha há uma xícara de café a $70\ ^\circ\text{C}$. A situação está representada na figura.

1. a) O que está a uma temperatura maior: a água da banheira ou o café?
2. b) Qual dos dois armazena mais energia térmica?
3. c) Explique com suas palavras a diferença entre temperatura e calor.

O aplicativo de meteorologia do celular do Miguel indica que neste momento na rua estão $14\ ^\circ\text{C}$.

1. a) Que grandeza um termômetro mede?
2. b) Em que unidade se mede habitualmente a temperatura no Brasil?

Ontem ao meio-dia o termômetro da escola marcava $9\ ^\circ\text{C}$ e hoje à mesma hora marca $17\ ^\circ\text{C}$. Quantos graus subiu a temperatura?

A enfermeira da escola mediu a temperatura do Marcos e o termômetro indicou $37,8\ ^\circ\text{C}$. Considera-se febre a partir de $38\ ^\circ\text{C}$.

1. a) O Marcos tem febre?
2. b) Quantos décimos faltam para ele atingir $38\ ^\circ\text{C}$?

Indique se a frase é verdadeira ou falsa e corrija a afirmação: «Calor e temperatura são dois nomes para a mesma coisa».

Na segunda-feira, o termômetro do recreio marcava $4\ ^\circ\text{C}$ logo de manhã e $13\ ^\circ\text{C}$ ao meio-dia.

1. a) Quantos graus subiu a temperatura durante a manhã?
2. b) Se à noite desceu $10\ ^\circ\text{C}$ em relação ao meio-dia, que temperatura marcava então o termômetro?

Num complexo esportivo, a sauna está a $80\ ^\circ\text{C}$ e o vestiário a $24\ ^\circ\text{C}$.

1. a) Quantos graus de diferença existem entre os dois espaços?
2. b) Ao sair da sauna para o vestiário, quem transfere calor: você ou o ar do vestiário? Explique.

A Ana coloca uma colher fria no seu prato de sopa muito quente. Observe a figura.

1. a) Qual corpo transfere calor e qual o recebe?
2. b) O que acontece com as temperaturas da sopa e da colher depois de algum tempo?

A Nadia joga um cubo de gelo num copo de refrigerante que está à temperatura ambiente. Observe a figura.

1. a) Qual corpo transfere calor e qual o recebe?
2. b) De que modo se percebe essa transferência de calor?

A água quente da torneira da casa do Omar sai a $50\ ^\circ\text{C}$, quente demais para o banho: ele prefere a $38\ ^\circ\text{C}$.

1. a) Quantos graus ele quer baixar a temperatura da água?
2. b) Para conseguir isso, ele deve abrir mais a água fria ou a água quente?
3. c) O que acontece com o calor quando as duas águas se misturam?

A receita de bolo da Vera indica que se deve pré-aquecer o forno a $180\ ^\circ\text{C}$. Quando o forno já está nessa temperatura, a Vera coloca lá dentro a forma com a massa, que estava fria.

1. a) No início, quem transfere calor para quem no interior do forno?
2. b) Para qual temperatura tende a forma?
3. c) A forma pode ficar mais quente do que o forno? Justifique.

Numa tarde de verão, a água da piscina está a $24\ ^\circ\text{C}$ e o ar está a $31\ ^\circ\text{C}$.

1. a) Quem transfere calor para quem: o ar para a água ou a água para o ar?
2. b) Qual dos dois mudará de temperatura mais lentamente? Por quê?
3. c) Se essa situação durasse muito tempo, até que temperatura máxima a água poderia aquecer?

O Youssef deixa uma xícara de leite a $80\ ^\circ\text{C}$ sobre a mesa da cozinha, que está a $22\ ^\circ\text{C}$.

1. a) Descreva como varia a temperatura do leite ao longo do tempo: ela diminui com a mesma rapidez no início e quando o leite já está morno?
2. b) Se esperar bastante tempo, que temperatura o leite atingirá?
3. c) O leite poderia esfriar até $15\ ^\circ\text{C}$ nessa cozinha? Justifique com base no conceito de equilíbrio térmico.

O termômetro digital da casa do Rayan demora meio minuto para apitar ao medir a temperatura na axila dele.

1. a) Explique, com base na ideia de equilíbrio térmico, por que ele não indica a temperatura instantaneamente: o que tem de acontecer entre a axila e o termômetro?
2. b) Por que convém que o termômetro seja pequeno?
3. c) O que aconteceria com a medição se você o retirasse antes de apitar?

A Emma tira uma lata de refrigerante da geladeira, a $4\ ^\circ\text{C}$, e a deixa no jardim em um dia de verão em que a temperatura do ar é de $32\ ^\circ\text{C}$.

1. a) O que acontece com a temperatura da lata ao longo do tempo?
2. b) Que temperatura ela atingirá, aproximadamente?
3. c) O primo dela afirma que, se ficar lá muitas horas, ela atingirá $50\ ^\circ\text{C}$ «porque está muito calor». Ele tem razão? Justifique.

A geladeira não «produz frio»: retira calor do seu interior e o libera para o exterior através da grade traseira. Observe o esquema.

1. a) Ao tocar na grade traseira da geladeira em funcionamento, ela está fria ou quente?
2. b) De onde vem esse calor?
3. c) Você poderia resfriar a cozinha deixando a porta da geladeira aberta? Justifique a resposta pensando em de onde sai e para onde vai o calor.

O termômetro da escola marca $35\ ^\circ\text{C}$ se for colocado ao sol e $30\ ^\circ\text{C}$ se for colocado à sombra, à mesma hora.

1. a) Qual das duas medições indica melhor a temperatura do ar?
2. b) Por que o termômetro ao sol registra um valor superior? Pense no que o termômetro recebe além do calor do ar ao redor.
3. c) Por que você acha que as previsões meteorológicas sempre indicam a temperatura «à sombra»?

Para dar banho no irmãozinho, o Alex mistura uma panela de água fria com outra panela de água quente. A mistura fica mais quente do que a água quente, mais fria do que a água fria ou a uma temperatura intermediária? Explique.

Na cozinha você mistura meio litro de água a $20\ ^\circ\text{C}$ com outro meio litro de água a $60\ ^\circ\text{C}$. Como há a mesma quantidade de cada uma, a temperatura final fica exatamente no valor médio. O esquema resume a mistura.

1. a) Calcule a temperatura final da mistura.
2. b) Explique por que razão não fica a $20\ ^\circ\text{C}$ nem a $60\ ^\circ\text{C}$.

A Marta preparou duas panelas de caldo: uma pequena com $1\ \text{L}$ e outra grande com $8\ \text{L}$, ambas a $90\ ^\circ\text{C}$. Ela tira as duas do fogo ao mesmo tempo. Observe a figura.

1. a) Qual das duas esfria primeiro?
2. b) Qual das duas armazenava mais energia térmica?
3. c) Justifique suas respostas distinguindo os conceitos de temperatura e de quantidade de energia.

Na lareira resta uma brasa a $700\ ^\circ\text{C}$ e na parede há um radiador a $60\ ^\circ\text{C}$. No entanto, o radiador aquece todo o cômodo e a brasa mal aquece ao seu redor.

1. a) Qual dos dois está a uma temperatura maior?
2. b) Explique por que o radiador aquece mais, levando em conta o seu tamanho.

Em um documentário aparece um iceberg gigante a $0\ ^\circ\text{C}$ e, em casa, uma xícara de chá fumegante a $90\ ^\circ\text{C}$.

1. a) Qual dos dois apresenta maior temperatura?
2. b) Qual armazena mais energia térmica?
3. c) O que é necessário conhecer, além da temperatura, para comparar a energia térmica de dois corpos? Utilize este exemplo para explicar a diferença entre calor e temperatura.

O toalheiro elétrico do banheiro está a $50\ ^\circ\text{C}$ e aquece todo o cômodo; a chama de um fósforo está a cerca de $400\ ^\circ\text{C}$ e quase não aquece o ambiente.

1. c) Que dois fatores devem ser levados em conta para determinar a quantidade de calor que um corpo pode transferir?