Exercicis: Temperatura i calor

La banyera de la Carla està plena d'aigua a $38\ ^\circ\text{C}$ i sobre la taula de la cuina hi ha una tassa de cafè a $70\ ^\circ\text{C}$. L'escena es mostra a la figura.

1. a) Què està a una temperatura més alta, l'aigua de la banyera o el cafè?
2. b) Quin dels dos guarda més energia tèrmica?
3. c) Explica amb les teves paraules la diferència entre temperatura i calor.

L'aplicació del temps del mòbil de l'Izan diu que ara mateix al carrer fa $14\ ^\circ\text{C}$.

1. a) Quina magnitud mesura un termòmetre?
2. b) En quina unitat es mesura la temperatura a Espanya?

Ahir a les dotze el termòmetre de l'institut marcava $9\ ^\circ\text{C}$ i avui a la mateixa hora marca $17\ ^\circ\text{C}$. Quants graus ha pujat la temperatura?

L'Aitana posa una cullera freda al seu plat de sopa molt calenta. Observa la figura.

1. a) Quin cos cedeix calor i quin en rep?
2. b) Què els passa a les temperatures de la sopa i de la cullera quan passa una estona?

Per banyar el seu germanet, l'Àlex barreja un cassó d'aigua freda amb un altre cassó d'aigua calenta. La mescla, queda més calenta que l'aigua calenta, més freda que l'aigua freda o a una temperatura intermèdia? Explica-ho.

La infermera de l'escola pren la temperatura al Marc i el termòmetre marca $37,8\ ^\circ\text{C}$. Es considera febre a partir de $38\ ^\circ\text{C}$.

1. a) Té febre, el Marc?
2. b) Quantes dècimes li falten per arribar a $38\ ^\circ\text{C}$?

La Nadia tira un glaçó en un got de refresc que està a temperatura ambient. Observa la figura.

1. a) Quin cos cedeix calor i quin en guanya?
2. b) En què es nota aquest intercanvi de calor?

Digues si la frase és vertadera o falsa i corregeix la idea: «Calor i temperatura són dos noms de la mateixa cosa».

A la cuina barreges mig litre d'aigua a $20\ ^\circ\text{C}$ amb un altre mig litre d'aigua a $60\ ^\circ\text{C}$. Com que hi ha la mateixa quantitat de cadascuna, la temperatura final queda just al mig. L'esquema resumeix la mescla.

1. a) Calcula la temperatura final de la mescla.
2. b) Explica per què no queda ni a $20\ ^\circ\text{C}$ ni a $60\ ^\circ\text{C}$.

Dilluns, el termòmetre del pati marcava $4\ ^\circ\text{C}$ a primera hora del matí i $13\ ^\circ\text{C}$ al migdia.

1. a) Quants graus va pujar la temperatura al matí?
2. b) Si a la nit va baixar $10\ ^\circ\text{C}$ des del migdia, quina temperatura marcava aleshores el termòmetre?

La Marta ha preparat dues olles de brou: una de petita amb $1\ \text{L}$ i una altra de gran amb $8\ \text{L}$, totes dues a $90\ ^\circ\text{C}$. Les aparta del foc alhora. Observa la figura.

1. a) Quina de les dues es refredarà abans?
2. b) Quina de les dues guardava més energia tèrmica?
3. c) Raona les teves respostes separant les idees de temperatura i de quantitat d'energia.

L'aigua calenta de l'aixeta de casa de l'Omar surt a $50\ ^\circ\text{C}$, massa calenta per dutxar-se: ell la prefereix a $38\ ^\circ\text{C}$.

1. a) Quants graus vol abaixar la temperatura de l'aigua?
2. b) Per aconseguir-ho, què ha d'obrir més, l'aigua freda o la calenta?
3. c) Què li passa a la calor quan les dues aigües es barregen?

La recepta del pa de pessic de la Vera diu que cal preescalfar el forn a $180\ ^\circ\text{C}$. Quan el forn ja està a aquesta temperatura, la Vera hi posa a dins la safata amb la massa, que estava freda.

1. a) Al principi, qui cedeix calor a qui dins del forn?
2. b) Cap a quina temperatura tendeix la safata?
3. c) Pot la safata arribar a estar més calenta que el forn? Justifica-ho.

En un centre esportiu, la sauna està a $80\ ^\circ\text{C}$ i el vestidor a $24\ ^\circ\text{C}$.

1. a) Quants graus de diferència hi ha entre tots dos?
2. b) Quan surts de la sauna al vestidor, qui cedeix calor, tu o l'aire del vestidor? Explica-ho.

A la llar de foc queda un caliu a $700\ ^\circ\text{C}$ i a la paret hi ha un radiador a $60\ ^\circ\text{C}$. Tot i això, el radiador escalfa tota l'habitació i el caliu amb prou feines escalfa el seu voltant.

1. a) Quin dels dos està a una temperatura més alta?
2. b) Explica per què escalfa més el radiador, tenint en compte la seva mida.

Una tarda d'estiu, l'aigua de la piscina està a $24\ ^\circ\text{C}$ i l'aire a $31\ ^\circ\text{C}$.

1. a) Qui cedeix calor a qui, l'aire a l'aigua o l'aigua a l'aire?
2. b) Quin dels dos canviarà de temperatura més a poc a poc? Per què?
3. c) Si aquesta situació durés moltíssim de temps, fins a quina temperatura podria arribar a escalfar-se l'aigua, com a màxim?

La Júlia prepara aigua tèbia barrejant dos gots d'aigua freda a $10\ ^\circ\text{C}$ amb un got d'aigua calenta a $70\ ^\circ\text{C}$. L'esquema resumeix la mescla.

1. a) Sense calcular, la temperatura final estarà més a prop de $10\ ^\circ\text{C}$ o de $70\ ^\circ\text{C}$? Per què?
2. b) Quan les quantitats no són iguals, la temperatura final és una mitjana que té en compte quanta quantitat hi ha de cada aigua. Comprova-ho: suma $2 \cdot 10 + 70$ i divideix el resultat entre $3$.
3. c) Què estem suposant sobre la calor que s'escapa al got o a l'aire?

El Youssef deixa una tassa de llet a $80\ ^\circ\text{C}$ sobre la taula de la cuina, que està a $22\ ^\circ\text{C}$.

1. a) Descriu com canvia la temperatura de la llet amb el temps: baixa igual de ràpid al principi que quan ja està tèbia?
2. b) Si espera molta estona, fins a quina temperatura arribarà la llet?
3. c) Podria la llet quedar-se a $15\ ^\circ\text{C}$ en aquesta cuina? Justifica-ho amb la idea d'equilibri tèrmic.

El termòmetre digital de casa del Rayan triga mig minut a xiular quan li mesuren la temperatura sota l'aixella.

1. a) Explica, amb la idea d'equilibri tèrmic, per què no marca la temperatura a l'instant: què ha de passar entre l'aixella i el termòmetre?
2. b) Per què convé que el termòmetre sigui petit?
3. c) Què passaria amb la mesura si el traguessis abans que xiuli?

En un documental apareix un iceberg gegant a $0\ ^\circ\text{C}$ i, a casa, una tassa de te fumejant a $90\ ^\circ\text{C}$.

1. a) Quin dels dos té una temperatura més alta?
2. b) Quin guarda més energia tèrmica?
3. c) Què cal conèixer, a més de la temperatura, per comparar les energies de dos cossos? Utilitza aquest exemple per explicar la diferència entre calor i temperatura.

L'Emma treu una llauna de refresc de la nevera, a $4\ ^\circ\text{C}$, i la deixa al jardí un dia d'estiu en què l'aire està a $32\ ^\circ\text{C}$.

1. a) Què li passa a la temperatura de la llauna amb el temps?
2. b) A quina temperatura acabarà, més o menys?
3. c) El seu cosí diu que si la deixa moltes hores arribarà a $50\ ^\circ\text{C}$ «perquè fa molta calor». Té raó? Justifica-ho.

L'assecatovalloles elèctric del bany està a $50\ ^\circ\text{C}$ i escalfa tot el bany; la flama d'un llumí està a uns $400\ ^\circ\text{C}$ i amb prou feines escalfa res.

1. a) Quin dels dos té més temperatura?
2. b) Quin cedeix més energia al seu voltant?
3. c) Quines dues coses cal tenir en compte per saber quanta calor pot donar un cos?

El frigorífic no «crea fred»: treu la calor del seu interior i la deixa anar fora per la reixeta del darrere. Observa l'esquema.

1. a) Si toques la reixeta posterior del frigorífic en marxa, està freda o calenta?
2. b) D'on surt aquesta calor?
3. c) Podries refredar la cuina deixant la porta del frigorífic oberta? Raona la resposta pensant d'on surt i cap a on va la calor.

El termòmetre de l'escola marca $35\ ^\circ\text{C}$ si el posem al sol i $30\ ^\circ\text{C}$ si el posem a l'ombra, a la mateixa hora.

1. a) Quina de les dues mesures indica millor la temperatura de l'aire?
2. b) Per què el termòmetre que està al sol marca de més? Pensa en què rep el termòmetre a més de la calor de l'aire.
3. c) Per què creus que els informes meteorològics donen sempre la temperatura «a l'ombra»?