Notificações
Você não tem notificações no momento.
Whatsapp icon Whatsapp
Copy icon

Calor e temperatura

Calor e temperatura são grandezas físicas distintas, mas intimamente associadas, o que, muitas vezes, as faz serem tratadas como sendo a mesma coisa.

Termômetro, marcando alta temperatura, apontado para o Sol e representando a ideia de calor e de temperatura.
Embora sejam comumente confundidos, calor e temperatura não são uma mesma grandeza física.
Imprimir
Texto:
A+
A-
Ouça o texto abaixo!

PUBLICIDADE

Calor e temperatura são distintas grandezas físicas e são essenciais para o estudo da propagação de calor, da dilatação térmica dos corpos, das transformações termodinâmicas gasosas e outros, fazendo parte do ramo da Física conhecido como termologia.

Leia também: O que é peso?

Tópicos deste artigo

Resumo sobre calor e temperatura

  • Calor e temperatura não são a mesma coisa.
  • O calor é o fluxo de energia entre corpos que estão em temperaturas distintas.
  • Pode ser medido em Joule ou em calorias.
  • Pode ser sensível, quando temos mudança de temperatura, ou latente, quando temos mudança de estado físico.
  • Suas formas de propagação são pela condução, conveccção ou irradiação.
  • A temperatura mensura o quanto um átomo ou molécula está se movimentando.
  • A temperatura pode ser medida em Kelvin, Celsius e Fahrenheit.
  • As fórmulas de conversão das escalas termométricas Kelvin, Celsius e Fahrenheit foram desenvolvidas com base na equivalência entre os seus pontos de fusão e ebulição.

Qual a diferença entre calor e temperatura?

O calor e a temperatura são frequentemente confundidos e tratados como equivalentes em razão da sua relação intrínseca, contudo, são grandezas físicas com características próprias:

  • Calor: é a grandeza física que corresponde ao deslocamento de energia entre os sistemas termodinâmicos.
  • Temperatura: é a grandeza física que mede o grau de oscilação dos átomos e moléculas dos corpos.

O que é calor?

Também chamado de energia térmica, o calor é uma grandeza física que pode ser definida como a energia que é transferida de um corpo em maior temperatura a outro em menor temperatura, até que esses corpos alcancem o equilíbrio térmico.

→ Unidades de medida do calor

De acordo com o Sistema Internacional de Unidades, o calor é medido em Joule, contudo, é muito utilizada a sua medição em calorias. Para transformar de calorias para Joule, é necessário multiplicar o valor da caloria por 4,184, por exemplo:

\(5\ calorias\cdot4,184=20,92\ Joules\ \)

Já para transformar de Joule para calorias, basta dividir o valor em Joule por 4,184, por exemplo:

\(\frac{10\ Joules}{4,184}\cong\ 2,4\ calorias\)

Não pare agora... Tem mais depois da publicidade ;)

→ Tipos de calor

O calor por ser classificado em latente ou sensível.

○ Calor latente

O calor latente ocorre quando não houve alteração da temperatura do sistema termodinâmico, mas modificou-se o seu estado físico (sólido, líquido e gasoso). Ele é calculado pela fórmula:

\(Q=m\cdot L\)

  • Q  → quantidade de calor, medida em Joule [J]  ou calorias [cal] .
  • m  → massa, medida em quilograma [kg]  ou gramas [g] .
  • L  → calor latente, medido em [J/kg]  ou [cal/g] .

○ Calor sensível

O calor sensível ocorre quando houve alteração da temperatura do sistema termodinâmico, mas não foi modificado o seu estado físico. Ele é calculado pela fórmula:

\(Q=m\cdot c\cdot∆T\)

  • Q  → quantidade de calor, medida em Joule [J]  ou calorias [cal] .
  • m  → massa, medida em quilograma [kg]  ou gramas [g] .
  • c  → calor específico, medido em [J/(kg ∙ K)]  ou [cal/g ∙°C] .
  • ∆T  → variação de temperatura, medida em Kelvin [K]  ou Celsius [°C] .

→ Formas de propagação de calor

O calor pode ser propagado por meio de condução, convecção ou irradiação.

○ Condução

Na condução, o calor é transmitido pelo contato entre corpos sólidos em diferentes temperaturas. Ela é a responsável por aquecer a colher que está em contato com uma panela quente, por exemplo.

○ Convecção

Na convecção, o calor é transmitido através de correntes convectivas, em que a parte quente sobe e a parte fria desce, ocorrendo somente em líquidos e gases. Ela é a responsável por aquecer a água dentro das panelas e resfriar o ambiente por meio do ar condicionado, por exemplo.

○ Irradiação

Na irradiação, o calor é transmitido através das ondas eletromagnéticas. Ela é a responsável por transmitir o calor do Sol até os planetas, por exemplo.

→ Como calcular o calor?

O calor é calculado de acordo com a sua classificação, tendo uma fórmula específica para quando temos um caso de calor sensível ou de calor latente.

Exemplo 1:

Qual a quantidade de calor recebido pelos cubos gelo, de massa 50 g , que estão em um copo, sabendo que a sua temperatura não variou, e que o calor latente do gelo é de 80 cal/g .

Resolução:

Como não houve variação de temperatura pelo gelo, temos um caso de calor latente, em que calcularemos a quantidade de calor recebido por meio da sua fórmula:

\(Q=m\cdot L\)

\(Q=50\cdot80\)

\(Q=4000\ cal\)

Exemplo 2:

Uma pessoa aquece uma panela com 900 g  de água, aumentando sua temperatura de 35 °C  a 100 °C . Sabendo que o calor específico da água é de 1 cal/g∙°C , calcule a quantidade de calor recebido.

Resolução:

Como temos uma variação de temperatura, mas sem a mudança de estado físico, o calor nesse caso se trata do calor específico e calcularemos seu valor por meio da sua fórmula:

\(Q=m\cdot c\cdot∆T\)

\(Q=m\cdot c\cdot(T_f-T_i)\)

\(Q=900\cdot1\cdot(100-35)\)

\(Q=900\cdot1\cdot(65)\)

\(Q=58.500\ cal\)

→ Videoaula sobre calor

Veja também: O que é calor específico?

O que é temperatura?

A temperatura é uma grandeza física que verifica a energia cinética ou o grau de vibração, rotação e translação dos átomos e moléculas que constituem os corpos, sendo medida pelos termômetros. Quanto maior for a temperatura, mais agitadas as moléculas e átomos estarão.

→ Unidades de medida da temperatura

De acordo com o Sistema Internacional de Unidades, a temperatura é medida na escala Kelvin, majoritariamente usada em laboratórios. Contudo, alguns países medem-na nas escalas Celsius ou Fahrenheit.

○ Escalas termométricas

Escalas termométricas são representações dos valores de temperatura, como as escalas Celsius, Fahrenheit e Kelvin, que podem ser convertidas de uma para outra, devido à equivalência dos seus pontos de fusão e de ebulição, por meio da fórmula descrita abaixo:

\(\frac{T_C}{5}=\frac{T_F-32}{9}=\frac{T_K-273}{5}\)

  • TC  → temperatura na escala Celsius, medida em [°C ].
  • TF  → temperatura na escala Fahrenheit, medida em [°F ].
  • TK  → temperatura na escala Kelvin, medida em [K ].

→ Videoaula sobre temperatura

Exercícios resolvidos sobre calor e temperatura

Questão 1

(Enem) Na cidade de São Paulo, as ilhas de calor são responsáveis pela alteração da direção do fluxo da brisa marítima que deveria atingir a região de mananciais. Mas, ao cruzar a ilha de calor, a brisa marítima agora encontra um fluxo de ar vertical, que transfere para ela energia térmica absorvida das superfícies quentes da cidade, deslocando-a para altas altitudes. Dessa maneira, há condensação e chuvas fortes no centro da cidade, em vez de na região de mananciais. A imagem apresenta os três subsistemas que trocam energia nesse fenômeno.

Ilustração representando a propagação de calor, grandeza física que se difere da temperatura, através da convecção.

Esses mecanismos são, respectivamente,

A) irradiação e convecção.

B) irradiação e irradiação.

C) condução e irradiação.

D) convecção e irradiação.

E) convecção e convecção.

Resolução:

Alternativa A

Temos a propagação de calor por meio da convecção, caracterizada pelo o ar quente subir e o ar frio descer, e da irradiação, caracterizada por propagar o calor do Sol até a Terra por meio das ondas eletromagnéticas.

Questão 2

(EsPECx) Um termômetro digital, localizado em uma praça na Inglaterra, marca a temperatura de 10,4 ºF. Essa temperatura, na escala Celsius, corresponde a

A) -5 ºC

B) -10 ºC

C) -12 ºC

D) -27 ºC

E) -39 ºC

Resolução:

Alternativa C

Transformaremos a temperatura em Fahrenheit para temperatura em Celsius por meio da fórmula:

\(\frac{T_C}{5}=\frac{T_F-32}{9}\)

\(\frac{T_C}{5}=\frac{10,4-32}{9}\)

\(\frac{T_C}{5}=\frac{-21,6}{9}\)

\(T_C=\frac{-21,6\cdot5}{9}\)

\(T_C=-°12\)

Por Pâmella Raphaella Melo
Professora de Física

Escritor do artigo
Escrito por: Pâmella Raphaella Melo Sou uma autora e professora que preza pela simplificação de conceitos físicos, transportando-os para o cotidiano dos estudantes e entusiastas. Sou formada em Licenciatura Plena em Física pela PUC- GO e atualmente curso Engenharia Ambiental e Sanitária pela UFG.

Gostaria de fazer a referência deste texto em um trabalho escolar ou acadêmico? Veja:

MELO, Pâmella Raphaella. "Calor e temperatura"; Brasil Escola. Disponível em: https://brasilescola.uol.com.br/fisica/temperatura-calor.htm. Acesso em 13 de julho de 2024.

De estudante para estudante


Videoaulas


Lista de exercícios


Exercício 1

Assinale a alternativa que define de forma correta o que é temperatura:

(a) É a energia que se transmite de um corpo a outro em virtude de uma diferença de temperatura.

(b) Uma grandeza associada ao grau de agitação das partículas que compõe um corpo,     quanto mais agitadas as partículas de um corpo, menor será sua temperatura.

(c) Energia térmica em trânsito.

(d) É uma forma de calor.

(e) Uma grandeza associada ao grau de agitação das partículas que compõe um corpo, quanto mais agitadas as partículas de um corpo, maior será sua temperatura.

Exercício 2

(AFA-SP) Assinale a alternativa que define corretamente calor.

(a) Trata-se de um sinônimo de temperatura em um sistema.

(b) É uma forma de energia contida nos sistemas.

(c) É uma energia de trânsito, de um sistema a outro, devido à diferença de temperatura entre eles.

(d) É uma forma de energia superabundante nos corpos quentes.

(e) É uma forma de energia em trânsito, do corpo mais frio para o mais quente.

Artigos Relacionados


Absorção e Emissão de Calor

Diferença entre o calor e a luz
Física

Calorimetria

Você sabe o que é Calorimetria? Confira neste artigo alguns exercícios resolvidos, além de definições sobre os principais conceitos de Calorimetria. Saiba também quais são as fórmulas que podem ser utilizadas para calcular a quantidade de calor sensível e latente, bem como a capacidade térmica de um corpo.
Física

Calorímetro

Clique aqui e saiba o que é um calorímetro. Descubra qual é sua função e conheça seus tipos.
Física

Capacidade térmica

Clique aqui e saiba o que é capacidade térmica. Conheça suas fórmulas e veja exemplos de uso.
Física

Conceitos de calor através da história

Calor é a energia transferida entre dois corpos em virtude da diferença de temperatura.
Física

Energia Interna

Você sabe o que é energia interna? Chamamos de energia interna toda a energia contida em um sistema termodinâmico, ou seja, a soma das energias cinética e potencial para cada átomo ou molécula que o constitui. Aprenda as propriedades e saiba como calcular essa importante grandeza termodinâmica.
Física

Escalas termométricas

Clique e conheça as três escalas termométricas utilizadas para a determinação de uma temperatura e aprenda ainda a converter uma escala em outra.
Química

Sensação térmica

Clique aqui para entender o que é sensação térmica. Veja alguns exemplos do cotidiano e conheça os fatores que influenciam essa percepção.
Física

Termômetros e escalas termométricas

Clique aqui para conhecer mais sobre os termômetros e as escalas termométricas, importantes assuntos de Física relacionados à Termologia.
Física

Troca e Propagação do Calor

Como o calor é transferido? Saiba mais!
Física