Diferença entre calor, energia térmica e temperatura - Física conceitual - Termologia

[Música] Olá querido Estudante eu sou professor Douglas Gomes de física e venho apresentar para você hoje aula física conceitual da termologia nós vamos aprender direitinho o que é energia térmica calor temperatura e a diferença entre essas coisas se você apoia Nossa iniciativa Deixa aquele like esperto que ajuda o nosso canal a crescer se você quiser assistir a mais vídeos como esse se inscreva aqui no nosso canal e Aperta aquele Sininho das notificações que sempre que tiver vídeo novo você vai receber aquele aviso esperto Ok quero aprender física comigo Acesse o meu site professor douglasgomes.com sem

o BR lá eu tenho os cursos disponíveis para te preparar para o Enem e para vestibulares Então vamos tentar entender o que são esses conceitos que envolvem calor pois bem primeira coisa que a gente precisa ter em mente a nossa sociedade usa incorretamente as palavras calor temperatura e energia então Perceba o seguinte é muito provável que aquilo que você entende como calor temperatura e energia está errado então nosso primeiro passo vai ser consertar essa sua concepção que foi fruto da sua interação com a sociedade e trazer as concepções corretas então eu vou partir daquilo que

está errado para que você consiga entender aquilo que está certo vem comigo A Primeira ideia que eu quero trabalhar com você é de que energia não é o algo que você possa pegar com a mão não é que nem você assistindo ao Dragon Ball você vai fazer um Kamehameha com uma mão cheia de energia energia não é uma bola energia não é um fluido energia não é um líquido energia é uma abstração é algo que só existe na nossa cabeça não existe no mundo real você não vai pegar energia então nós dizemos que energia é

algo é abstrato lembra quando você estava estudando com professor ou com a professora de português substantivo concreto e abstrato o substantivo concreto representando as coisas o substantivo abstrato representando o sentimentos é esse tipo de coisa que não não é tangível então a energia é uma abstração é uma propriedade abstrata das coisas então quando você for pegar qualquer objeto né aqui eu tenho um prendedor de papel Se você pegar esse pequeno objeto ele tem uma série de propriedades ele tem como propriedade a altura a largura a profundidade a cor também é uma propriedade a série de

características o estado que é estado sólido a rigidez o pão duro é a gente conseguir deformar esse objeto então ele tem uma série de propriedades uma das propriedades dele que é uma propriedade que só existe na cabeça do ser humano que nós envantamos é a tal da energia mas o que que esta propriedade tem de tão interessante ela ela está relacionada a interação entre as coisas aqui eu tenho um adaptador de USB e aqui eu tenho o nosso empreendedor de papel cada um deles tem um pouco desta propriedade chamada energia Mas eles podem interagir entre

si um batendo no outro um encostando no outro há várias maneiras de estes dois aqui interagindo um empurrando para lá o outro empurrando para cá e na interação que os corpos fazem entre si eles fazem isso mediante força e um transformando o outro produzindo deslocamento então se a energia é uma propriedade quando a interação e quando a deslocamento esta propriedade se altera porque porque ela é uma propriedade que caracteriza o estado vamos escrever melhor como eu estava dizendo toda propriedade caracteriza o estado das coisas dos corpos então cada corpo está de alguma forma tem uma

série de propriedades que vão caracterizar como ele está mas se ele está ele pode se transformar então nós podemos mudar a quantidade de energia a energia ela se relaciona duas outras propriedades dos corpos o movimento energia cinética e a disposição no espaço chamada energia potencial isso quer dizer que tudo que tem movimento tem uma propriedade chamada energia cinética e as formas como as coisas se dispõem no espaço dá para elas um outro tipo de energia chamada energia potencial eu digo que a energia de posição quanto mais alto nós levantamos um objeto maior a quantidade de

energia potencial gravitacional nele então a gente vai ter essas duas classificações em relação a energia A Primeira ideia que eu vou trabalhar é que todo o corpo apresenta um certo estado ele está de uma forma esse estado é caracterizado por propriedades propriedade estás como massa volume energia e quantidade de partículas né alguns têm moléculas né as partículas que são as moléculas constituídas por átomos os átomos que tem prótons e elétrons toda a matéria é constituída por várias minúsculas partículas que nós não somos não somos capazes de visualizar Então você olha que para cá para esta

bola de basquete dá um zoom nela você vai ver que existem várias pequenas moléculas várias pequenas partículas que vão constituir este corpo agora estas partículas apresentam movimento e disposição no espaço interagindo entre elas então elas têm energia cinética e energia potencial vamos ver um pouco mais sobre isso Observe agora que a gente viu que o corpo ele apresenta a quantidade de partículas e energia agora nós vamos ver que se esse corpo possui partículas essas partículas apresentam movimento Elas têm uma propriedade chamada agitação Quando você vai olhar para essas partículas você pensa que não sólido olhando

aqui para esse objeto que é sólido as partículas as moléculas estão paradas Não elas apresentam um movimento de vibração uma agitação elas ficam indo para um lado e para o outro por que que elas não se pedem Porque existe uma força chamada força intermolecular que deixa essas partículas entre aspas grudadas esta força entre as moléculas parece muito com a força de uma mola a mola nem deixa as partículas as moléculas se aproximarem existe aproximação nem deixa as partículas se afastarem demais mantendo essas partículas oscilando entre duas posições ó como você vê aqui nesta representação Então

como elas têm energia cinética e energia potencial aqui dentro nós que estamos aqui de fora Vamos enxergar isso relacionado a que aqui é que vem a parte interessante quando nós fornecemos energia a um corpo duas coisas podem acontecer com ele se a gente fornecer energia a gente pode provocar o aumento da temperatura porque o corpo possui partículas essas partículas vão ter energia cinéticas se eu fornecer energia cinética para essas partículas se o der energia para elas e elas começarem a se agitar mais eu provoco o aumento da temperatura Se eu der energia isso provocar a

mudança do estado físico de sólido para líquido ou de líquido para gasoso eu estou mudando apenas a energia potencial dele então a gente diz que a energia cinética se relaciona a temperatura ao passo que a energia potencial se relacionar o estado físico assim nós dizemos que temperatura é conhecida como uma medida do grau de agitação das partículas que formam o corpo das moléculas que formam esse corpo então cuidado muitas vezes vão aparecer problemas que vão falar a respeito disso mas na verdade a temperatura está relacionada não é com essa palavra genérica que é agitação mas

com a energia de movimento e movimento no caso de partículas é agitação enquanto que a temperatura está relacionada à concentração da energia cinética por molécula do quanto cada molécula tem de energia cinética e portanto de agitação a energia térmica sensível ela corresponde ao Total das energias cinéticas dessas partículas então se você falar em energia térmica não é a energia de uma partícula mas ainda o somatório da energia de todas as partículas é que vai ficar conhecida como energia térmica então eu gosto muito de dizer que a energia térmica está relacionada com o mundo microscópico com

as partículas que constituem as coisas que constituem os corpos dessa maneira a gente começa a ver que existe um mundo invisível aos olhos que é o mundo microscópico que a gente chama de mundo térmico então Aquela nossa sensação de quente e frio de temperatura está relacionado a movimentos que os nossos olhos não são capazes de ver mas que a nossa pele é capaz de sentir a gente quando tem um objeto a alta temperatura encosta agitação dos objetos vai ser transferida para a nossa mão a vibração dos objetos vai acabar empurrando as partículas né a vibração

das partículas deste objeto vão empurrar as partículas na minha mão um chacoalhar na hora que eu colocar o contato e com isso vai haver transferência de energia e no que ele transfere a energia para minha mão a minha mão começa a aumentar de temperatura já que quando eu ganho energia cinética ganham energia de movimento eu ganho temperatura Douglas Socorro eu estou me confundindo pois volta aqui comigo a gente viu que energia é uma propriedade abstrata numérica escalar tudo tem essa tal dessa energia mas energia algo que existe só na nossa cabeça a gente viu que

toda propriedade caracteriza o estado das coisas então se a energia é uma propriedade ela caracteriza como as coisas estão voltando para cá energia relacionada ao movimento ganha o nome de energia cinética este termo Sine quer dizer movimento veja cinema no cinema você tem movimento né Na hora que olha para tela e a energia potencial nós não vamos trabalhar agora vamos nos focar nessa história da energia cinética nós vamos falar disso daqui ó todo o corpo tem partículas essas partículas possuem energia cinética esta energia cinética está relacionada à temperatura a temperatura é conhecida como a medida

do grau de agitação das partículas do corpo relacionada ao quanto de energia Tem cada partícula mas se você somar todas as energias de todas as partículas você vai ter a chamada energia térmica sensível que é o total da energia cinética de todas essas partículas veja nós estamos trabalhando conceitos que são complexos vamos ver um pouco mais você já deve ter falado em algum momento da sua vida meu Deus como eu estou de louro está muito quente cuidado o termo calor que nós usamos no cotidiano é empregado de forma errada nós vamos ter uma outra definição

para o conceito de calor Douglas eu vou ter de parar de falar da forma como eu falo não você só vai precisar parar para separar o ambiente de estudo do ambiente cotidiano coloquial Então você vai precisar saber diferenciar a linguagem que você vai usar quando estiver em uma prova de ciências e da linguagem que você vai usar quando estiver entre amigos não tem problema eu mesmo digo Poxa como está calor eu estou sentindo muito calor eu estou com calor eu Douglas falo isso né não precisamos ser radicais em relação ao vocabulário no cotidiano mas numa

prova de física numa prova de ciências aí vai ser bem diferente calor algo que a gente não pode ter porque o calor não é uma propriedade tal qual a energia é calor é um processo é um acontecimento eu vou tentar aqui mostrar para você uma animação que eu peguei de um outro canal aqui de um canal no YouTube que é o canal ICMS eu coloquei aqui em inglês participou de Fusion né ou de fio de novo eu coloquei este vídeo e vou passar aqui para você deixe vir aqui um pouco mais para o canto você

tem aqui uma porção de partículas laranjas colocadas num ponto que naturalmente vão se espalhando pelo espaço isso daqui é muito parecido com aquilo que você visualiza quando coloca café dentro do leite não é natural que o café se Espalhe na hora que você coloca o café numa posição este café vai se espalhando e se espalhando ao longo de todo o leite da região onde ele estava mais concentrado o café para região onde não havia café Então as coisas as partículas tendem a se espalhar a energia térmica é da mesma forma conforme nós nós vimos as

partículas elas tendem a se espalhar pelo espaço das regiões de maior concentração para as regiões de menor concentração a energia térmica das partículas também tende a se espalhar pelo espaço das regiões de onde estão mais concentradas para a região onde elas estão menos concentradas agora vamos voltar aqui ó temperatura está relacionada a concentração da energia da molécula por molécula Opa Então as regiões de maior concentração de energia são também as regiões de maior temperatura é por isso que quando nós colocamos um objeto a maior temperatura com objeto a uma menor temperatura a energia tende a

se espalhar E lembrando que a energia é algo que se conserva existe a lei da Conservação da energia aquele que perde a energia resfria e aquele que ganha a energia esquenta e toda a energia que um perdeu o outro ganhou eu coloquei aqui então um exemplo Observe bem Aqui nós temos um objeto que se encontra a 0° celsius de temperatura e outro que está sem graus celsius de temperatura este aqui está com menor concentração de energia por molécula este aqui está com maior concentração de energia por molécula que a energia está mais concentrada por isso

se você olhar uma molécula aqui neste objeto a 100 graus celsius ela vai estar mais agitada do que se você olhar nesse outro objeto neste outro bloco que se encontra a 0 graus Celsius aí vai acontecer uma transferência espontânea de energia essas partículas vão transferir elas vão interagir com as do lado e assim elas vão trocar energia de tal maneira que eu vejo que essas partículas começam a ficar com mais energia enquanto que estas aqui ficam com menos energia Então essas Aqui foram aumentando a temperatura de zero para 20 para 40 enquanto que essa outra

foi de diminuindo de temperatura de 100 para 70 para 40 graus Celsius então enquanto um diminui de temperatura né de 100 para 70 para 40 o outro aumenta de zero para 20 para 40 de tal forma que isso ocorre por conta da transferência de energia nós vamos chamar esta transferência de energia de calor calor então é para gente o processo de transferência de energia ocasionado pela diferença de temperatura ocorrendo espontaneamente das regiões de maior para as regiões de menor temperatura então isso vai ser calor para a gente é como se fosse a difusão da energia

das regiões de maior concentração para as de menor concentração vamos ver alguns problemas relacionados ao vocabulário é o contexto das frases que a gente costuma é utilizar né nas quais a gente costuma utilizar o termo calor e vamos corrigir isso aí agora vem comigo entender o vocabulário você vai ver muito inclusive o Exame Nacional do Ensino Médio os livros dizerem que o calor é energia em trânsito este termo a Rigor está incorreto mas ele é considerado correto pelos vestibulares pelos livros de física mas o mais correto seria nós dizermos não que o calor é a

energia em trânsito mas assim que o calor é trânsito de energia então o problema está na linguagem então o calor não é a energia o calor é o trânsito é a transferência da tal da energia muitas vezes alguém vai falar ó o corpo está recebendo calor ou o calor recebido pelo corpo quando você lê o calor é recebido pelo corpo você precisa entender que na verdade a energia é recebida pelo corpo por meio do processo nosso calor como é que isso vai acontecer deve haver a vizinhança né ao redor do corpo deve estar uma grande

temperatura maior temperatura que o corpo assim ocorre essa transferência microscópica fazendo as suas partículas se agitarem causando desconforto a gente fala até que eu sinto calor na verdade você sente a transferência de energia do ambiente que está uma maior temperatura para você eu sinto frio cuidado frio a Rigor cientificamente não existe você não recebe o frio o frio não vem até você Então na verdade quando você diz que está sentindo frio você está sentindo a perda da energia então o que existe a tal da energia sendo transferida ou para fora ou para dentro quando é

transferida para dentro de você você sente o tal do calor quando é transfer ida para fora de você você sente o tal do frio então vamos revisar para ver se a gente entende isso de uma vez por todas vamos revisar agora olhando para isso daqui eu tenho um corpo que está uma maior temperatura Vamos colocar este aqui a 100°c e um outro corpo que está uma menor temperatura zero graus celsius por exemplo se este corpo está uma maior temperatura você vai ter uma partícula dele olhando aqui dando um zoom certo isso daqui é o famoso

Zoom olhando bem de perto você vai ver uma partícula muito agitada desenhe uma partícula com uma carinha que só por frescura mesmo bom já que neste outro que está uma menor temperatura ele já não tá tão agitado assim a partícula que o constitui porque a temperatura é menor e tem menor concentração de energia por molécula Mas lembra que a energia tende a se espalhar da região de maior concentração para de menor concentração esta transferência de energia ganha o nome de calor então a gente diz que aqui você tem mais energia concentrada aqui menos energia concentrada

esta transferência de energia recebe o nome de calor agora a medida que ocorre transferência de energia lembra que a energia é uma propriedade que caracteriza como os corpos estão Então vamos voltar para um exemplo anterior ó neste exemplo aqui a gente viu que esta que estava uma temperatura Menor Ela se esquentou até 40 graus celsius e aqui estava uma temperatura maior ficou mais fria a 40 graus Celsius cuidado né quando é que elas deixam de se transformar a partir daqui nós vamos ver que depois que elas atingem a mesma temperatura elas deixam de se transformar

elas deixam de trocar energia entre si a gente diz que deixam de trocar calor Douglas como assim elas ficam do mesmo jeito não há mais transformação você fala mas Douglas se eu coloquei um a zero e outro assim não era para os dois terminarem a 50 não necessariamente alguns corpos eles são mais fáceis de variar a temperatura do que outros a gente vê por exemplo que este aqui estava com zero graus celsius e foi para 40 então este aqui vamos colocar de verde este daqui ele aumentou 40 graus Celsius já este outro que está bem

aqui ele diminuiu de mim no You 60 graus Celsius então não vou garantir que os dois vão ter a mesma variação de temperatura o que eles vão ter Igual é a mesma variação de energia Porque tudo que um perde o outro ganha e energia medida em que não é medida em graus celsius não cuidado energia é medida em duas unidades muito comuns uma delas deixe-me vir aqui para o outro lado uma delas é o jaule que é do sistema internacional de unidades de medida e a outra unidade é a caloria que você já deve ter

ouvido falar demais a gente usa até o termo caloria para falar da quantidade de calor Então se calor é um processo de transferência de energia este processo de transferência de energia vai ser medida em jaule então quando alguém perguntar para você qual é o valor do calor na verdade eles estão perguntando para você qual foi o valor da energia transferida então a energia é medida em Joule a que a temperatura nós medimos neste problema em graus celsius Então nesse problema nós medimos a temperatura em graus Celsius em graus celsius Douglas eu jurava que o nome

disso era um grau centígrados não o nome correto apesar de muitos escreverem errado são graus Celsius em homenagem ao cientista que criou essa escala de temperatura existem outras o céu além dos céus Fahrenheit e o Kelvin que são os mais utilizados a outros ainda mas que caíram em desuso atualmente a gente fica com Celsius Fahrenheit Kelvin e as demais a gente deixa para lá então veja mais uma vez voltando para cá cuidado a gente vai ter a temperatura representando a agitação das partículas cada um dos corpos tem energia e a energia transferida do corpo de

maior concentração de energia maior temperatura né maior concentração de energia por molécula para o corpo de menor temperatura menor concentração de energia por molécula cuidado não necessariamente aquele lugar onde a energia está mais concentrada é o lugar onde tem mais energia não mas é onde tem mais energia por molécula é aquela história e você pode ter um conjunto de pessoas pobres mas você tem mil pobres certo vamos pegar aqui mil pobres ganhando mil reais por mês isso vai dar um milhão de reais por mês mil vezes mil o total de dinheiro destes mil pobres vezes

mil reais Vai dar quanto mesmo um milhão de reais mas você pode ter apenas um rico com um milhão de reais Veja a diferença em um deles o rico ele tem uma concentração de dinheiro muito maior do que os pobres o conjunto de pobres mas no total todos os pobres somando o dinheiro de todos dá o dinheiro de um rico só mas o rico tem uma maior concentração Então veja onde é que tem mais dinheiro no conjunto de pobres ou no conjunto do rico né que é um conjunto unitário só tem um rico na história

quantidade de dinheiro é a mesma um rico com um Milhão Mil pobres com mil cada um vai dar um milhão também no total então cuidado para não confundir essas coisas a concentração com o valor total certo a temperatura está relacionada à concentração ao Quanto tem por molécula por cabeça entre aspas aqui nós terminamos esse nosso encontro dando essa introduzida ao conceito de calor temperatura e energia se você gostou deixa o seu joinha se você quiser ver mais vídeos como esse se inscreva aqui no nosso canal ativo o Sininho das notificações quero aprender comigo a física

em cursos preparados especialmente para você no meu site professor douglasgomes.com você vai encontrar o que você precisa até um próximo encontro [Música]