CAPACIDADE TÉRMICA

Jonas acordou com sua mãe lhe chamando. Já estava na hora de se arrumar para ir para escola, e aquela cama quentinha teria que ser abandonada. "Já vou, mãe...", disse Jonas sonolento. "Não demore! O café já está sendo coado...", disse sua mãe. Ele adora aquele cheirinho de café que se espalhava por toda casa. Isso lhe dava ânimo! Depois de uns dez minutinhos, Jonas se juntou a seus pais na cozinha para o dejejum. “Mais um minutinho e o café já estará pronto...”, disse sua mãe. Enquanto isso, Jonas ficou contemplando aquele bule no fogão, sobre aquela chama azulada, e lembrou da aula de calometria que tivera no dia anterior...

     Ao colocar o bule sobre a chama, esse recebe calor...(ah, sim! Jonas sabia que calor era a energia em trânsito; em movimento. Sempre do corpo de maior temperatura para o de menor temperatura. Voltemos à Jonas.) da chama, pois a chama está a uma temperatura maior do que a do bule. À medida que vai aquecendo, o bule vai ficando com uma temperatura maior do que a água em seu interior. A água então passa a receber calor do bule, que acarretará em aumento de sua temperatura, até a fervura para o delicioso café.

     Jonas sabia que quanto mais tempo o bule permanecesse sobre a chama, maior seria a temperatura do bule. Na aula de calometria, ele aprendeu que existe uma grandeza física para medir esse fenômeno: Capacidade térmica, ou simplesmente C. Ela é igual a quantidade de calor recebida pelo corpo dividida pelo aumento de temperatura resultante desse calor recebido. Sua unidade é caloria por grau Celsius.

     Jonas estava adorando estudar termodinâmica, disciplina da física que aborda a relação do calor com outras formas de energia e sua dinâmica (movimentação).Ele estava gostando também pelo fato de ver na prática o que se aprende na teoria. Isso faz toda a diferença. “Jonas, o café está esfriando...” disse sua mãe. “Na verdade, mãe, ele está perdendo calor...”E assim Jonas tomou seu delicioso café e foi rumo a mais um dia de aprendizagem na escola... 

ENTROPIA

Ao deixarmos uma xícara de chocolate quente sobre a mesa, perceberemos que, à medida que o tempo passa, a temperatura do saboroso chocolate quente vai diminuindo. Isso se deve a contínua perda de calor para o meio, e aqui meio engloba a xicara e o ar. Lembrando que o calor sempre flui do corpo com maior temperatura para o corpo de menor temperatura.

      Essa perda contínua de calor do chocolate quente para o meio, faz com que suas moléculas diminuam o grau de agitação, consequentemente, há uma redução do volume do chocolate quente, que aos poucos vai se tornando chocolate morno, até chegar a chocolate frio. Se focarmos nas moléculas ou átomos que constituem a bebida, perceberemos que a medida que o calor flui do líquido para o meio, haverá uma diminuição no grau de agitação dessas moléculas, que antes estavam freneticamente se movendo para todas as direções com certa ira; se chocavam fortemente na superfície interna da xícara e com outras moléculas do chocolate quente. Havia uma desordem acentuada, concorda?

     Pois bem, com a perda de calor, as moléculas ficaram mais organizadas; menos frenéticas. Já não estavam tão violentas! Consequentemente, houve um aumento da ordem; uma suavização de seus comportamentos, que ocasionou a redução de volume do chocolate e reduziu a pressão na superfície interna da xícara. Mas uma pergunta surge: Para onde foi esse calor? Algo deve ter ficado quente para que o chocolate quente esfriasse, não é verdade?  E o que ficou quente foi a xícara (que também perde calor para o ar) e o próprio ar, que recebeu calor diretamente do chocolate quente. Podemos dizer que a temperatura ao redor da xícara aumentou (o ar ficou mais quente) ao preço da diminuição da mesma na bebida. Em outras palavras: as moléculas de ar ao redor da xicara ganharam desordem (ficaram mais violentas).

     E se olharmos agora para essa região ao redor da xicara, também perceberemos que com o passar do tempo, ela irá se esfriar, ou seja, perder calor para o ar logo a frente, e assim por diante. Seguindo esse raciocínio de continuidade de perda de calor para algo a frente, e consequente diminuição de temperatura do corpo que perdeu calor, concluiremos que a desordem das moléculas SEMPRE aumenta no decorrer do TEMPO. E a grandeza física que mede essa desordem chama-se ENTROPIA. E como acabamos de concluir, ela sempre aumenta!!