Calor específico da água

RKA11E - Calor específico é a quantidade de calor, de energia térmica, necessária para aumentar a temperatura de 1g de determinada substância em 1°C. Então, vamos imaginar aqui que nós temos 1g de água e nós queremos aumentar a temperatura desta quantidade de água em 1°C. Para fazer isso nós vamos precisar adicionar uma certa quantidade de calor a esta água, ok? Eu estou representando aqui por essas flexinhas. E se nós quisermos agora pegar a mesma quantidade de areia e aumentar a temperatura desta quantidade de areia também em 1°C ? Bem, neste caso, nós vamos precisar de uma quantidade menor de energia, vamos precisar adicionar menos calor para aumentar 1 grau de temperatura de 1g de areia. Isso acontece porque o calor específico da água é maior do que o calor específico da areia. Então, o calor específico da água é maior que o calor específico da areia. Específico da areia. E se nós adicionássemos a mesma quantidade de energia que nós adicionamos à água na areia? O que aconteceria aqui é que a temperatura da areia seria maior. Então, se nós colocássemos a mesma quantidade de calor na areia, a temperatura da areia subiria mais do que da água, justamente porque o calor específico da área é menor que o calor específico da água. E o calor específico da água, ele recebe um nome especial que é caloria. Você já deve ter ouvido falar em caloria quando você lê atrás de embalagens de alimentos. Mas no caso das embalagens de alimentos, nós escutamos o termo kilocaloria. Então se você for pegar uma embalagem de alimentos agora ler, você vai ver escrito kilocaloria. O prefixo kilo vem do grego e significa mil, então assim como mil metros significam um kilômetro, mil calorias significam uma kilocaloria. Então se você for tomar um sorvete, e este sorvete tiver 500 kilocalorias, nós colocamos assim abreviado, normalmente você encontra como kcal, kilocalorias. Então dizer que esse sorvete tem 500 kilocalorias, significa que ele tem energia suficiente para aumentar em 1° 500 kilogramas de água, 500 kilos de água, em 1°C. Colocando aqui medidas mais palpáveis, é o equivalente a dizer que esse sorvete tem energia o bastante para manter a temperatura de 50 kilos de água em 10° C, ou seja, este sorvete tem muita energia. Um outro exemplo que também envolve calor específico e está presente no nosso dia a dia. é quando nós vamos à praia e reparamos que fica mais fresco próximo da costa. Vamos supor que aqui nós temos uma porção de terra, um continente e aqui ao lado nós temos o oceano. Durante o dia, a praia e oceano recebem a mesma quantidade de calor que veio do sol. Se você reparar bem, a temperatura da água ela vai estar mais baixa, a água vai estar mais fria do que o continente, que vai estar mais quente. Mas à medida em que você vai caminhando para o interior do continente, a temperatura vai subindo ainda mais. Então aqui vai ser mais quente ainda e aqui mais quente ainda e se você caminhar para perto da praia, você vai perceber que está mais fresquinho, isso porque parte da temperatura da brisa fresca que vem do mar resfria aqui a costa. Como nós vimos aqui, se nós colocarmos a mesma quantidade de calor na água e na areia, a temperatura da areia vai ser mais alta e por isto, a costa então vai ser mais quente do que a água. Durante a noite a situação se inverte, porque antes o sol estava emitindo radiação para a areia e para o oceano, e agora esta radiação está sendo devolvida para a atmosfera. Então o calor que havia sido absorvido pela areia e pela água durante o dia, agora está sendo devolvido para a atmosfera. Mas o calor específico ele funciona dos dois lados. O que acontece aqui é que o calor específico da água é maior do que o da areia e por isso, fica mais difícil para ela liberar calor. Assim, a areia acaba liberando mais calor do que o oceano. Então durante a noite, a areia é mais fria do que o oceano. É como se fosse mais difícil para a água absorver ou liberar calor, ela é mais estável do que a areia, porque o calor específico dela é maior. Em ambientes desérticos isso também acontece. Durante o dia, como existe pouca água, o calor é muito alto e fica muito quente, mas durante a noite a temperatura cai bastante, devido à baixa umidade relativa do ar. E por que será que isso acontece? Bem, e para responder isso, nós temos que olhar para a estrutura molecular da água. Como nós já vimos, as moléculas de água formam ligações de hidrogênio entre si. Isso acontece porque cada molécula de água é uma molécula polar, elas têm carga parcial negativa próxima ao oxigênio, carga parcial positiva próxima de hidrogênio e com isso, os polos opostos se atraem. Então a porção positiva da molécula se atrai pela porção negativa da outra molécula. No caso da areia e de outros sólidos, não existe essa ligação de hidrogênio, então vamos supor aqui que eu tenha um sólido qualquer, um sólido genérico. Bem, as moléculas aqui estão ligadas de alguma forma. E o que acontece é que elas estão vibrando, estão se movimentando de algum modo. Você se lembra que calor significa energia cinética média, então se nós adicionarmos uma quantidade de energia térmica aqui, calor, o grau de vibração geral do sistema vai aumentar, as moléculas vão começar a se movimentar mais, em média. Na água, as moléculas também estão se movimentando, estão vibrando também. Mas como elas estão interagindo com essas ligações de hidrogênio, é como se elas ficassem um pouco engessadas. Então se esta molécula quiser se movimentar nesta direção, ela precisa vencer esta força contrária que está acontecendo aqui puxando ela para cá. Por este motivo, é necessário adicionar mais temperatura, mais calor à água para que ela consiga vibrar com força o bastante, ou vigorosamente o suficiente para vencer essas ligações de hidrogênio. E é por isso que a água consegue reter mais calor e é mais estável em relação às oscilações de temperatura. Bem, pessoal, por hoje é só. Espero que vocês tenham gostado e até o próximo vídeo!