Sensação Térmica

Nesta atividade, com os alunos organizados em duplas ou trios, o professor deverá apresentar o recurso (que se trata de uma experiência) postado abaixo:

 

A ideia do experimento é segurar duas vasilhas (Fig. 2), uma em cada mão, contendo a mesma quantidade de água quente e com temperaturas iguais. Sendo uma vasilha feita de material que seja um bom condutor de calor (por exemplo, alumínio, ferro ou qualquer outro metal) e outra feita de material que seja um mau condutor de calor (por exemplo, porcelana e plástico).

 

Figura 2 – Canecas de alumínio (1) e porcelana (2).

É importante destacar que essa experiência é importante no estudo de Física, especificamente Termodinâmica, pois mostra que a sensação térmica de algum objeto depende da condutividade térmica deste - por isso sentimos um material como mais quente e um outro como mais frio, estando ambos num mesmo ambiente.

A lista de materiais necessários para a realização desta experiência encontra-se na Tabela 1 abaixo.

Tabela 1 – Lista de Materiais

Item	Observações
Uma caneca de porcelana
Um copo de alumínio	Pode ser uma lata de refrigerante.
Água quente	O suficiente para encher a caneca e o copo.

Para a montagem do experimento, o professor deverá dar as seguintes instruções aos alunos:

• Despejem a mesma quantidade de água quente dentro da caneca de porcelana e dentro do copo de alumínio (Fig. 3).
• Esperem 30 segundos para que a caneca de porcelana fique na mesma temperatura que a água quente.
• Segurem o recipiente de alumínio e a caneca, uma em cada mão.
• Sintam a temperatura de cada um deles.

 

Figura 3 – Representação do experimento: copo de alumínio e caneca de porcelana com água (fria ou quente)

O professor deverá perguntar aos alunos qual caneca está mais quente e por que.
Muito provavelmente, o professor verificará que muitos alunos irão dizer que a caneca de alumínio está mais quente do que o copo de porcelana. É importante que o professor destaque que a água que foi colocada nas duas canecas está na mesma temperatura, podendo até mesmo ser comprovada se o professor usar dois termômetros nas canecas (um em cada recipiente).

Feito isto, faz-se necessário que o professor conclua, juntamente com os alunos, que seria impossível que os recipientes estivessem em temperaturas distintas (um mais quente do que o outro), o que implica que o fluxo de calor da água que passa para as mãos é maior no recipiente de alumínio que no de porcelana. Desta forma, tem-se a sensação que o recipiente de alumínio está mais quente que o de porcelana e que o fluxo de calor na caneca é menor porque a porcelana não conduz calor tão bem quanto o alumínio. Concluindo, devido à condutividade do alumínio ser mais alta que a da porcelana, se tem a impressão que o recipiente de alumínio está mais quente.

O professor deverá destacar que apesar deles terem a sensação que a temperatura do recipiente de alumínio é maior do que a da caneca, ambos estão na mesma temperatura - que é a temperatura da água dentro deles.

Observamos ainda que, esta experiência poderá ser feita usando água gelada ao invés de água quente, pois o importante é que os alunos sintam as sensações térmicas em dois materiais a uma mesma temperatura.

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Esta atividade foi extraída da aula Entendendo a Sensação Térmica dos Materiais. da professora Andréa Marques Leão Doescher - Presidente Prudente/SP. Disponível no Portal do Professor/ MEC. Acessado em 12/07/2013. Todas as informações contidas são de responsabilidade do autor.