2ª Aula de Física De Poderes - Teórica

Temperatura é a grandeza que caracteriza o estado térmico de um corpo ou sistema.

Fisicamente o conceito dado a quente e frio é um pouco diferente do que costumamos usar no nosso cotidiano. Podemos definir como quente um corpo que tem suas moléculas agitando-se muito, ou seja, com alta energia cinética. Analogamente, um corpo frio, é aquele que tem baixa agitação das suas moléculas.

Ao aumentar a temperatura de um corpo ou sistema pode-se dizer que está se aumentando o estado de agitação de suas moléculas.


Portanto, quando vocês utilizam seus poderes para congelar alguma coisa, estão na verdade diminuindo a agitação das moléculas desse corpo/objeto. Quando as moléculas estão completamente paradas, dizemos que a temperatura desse corpo chegou no zero absoluto.

Da mesma forma, quando vocês utilizam seus poderes para aquecer alguma coisa, na verdade esto aumentando a velocidade de agitação das moléculas.

Ao tirarmos uma garrafa de água mineral da geladeira ou ao retirar um bolo de um forno, percebemos que após algum tempo, ambas tendem a chegar à temperatura do ambiente. Ou seja, a água "esquenta" e o bolo "esfria". Quando dois corpos ou sistemas atingem o mesma temperatura, dizemos que estes corpos ou sistemas estão em equilíbrio térmico.

Esse equilíbrio pode ser notado por vocês quando um mutante de pele fria tocar em alguém de pele quente. Quando um mutante encandeceste tocar em alguém em temperatura normal. O mutante com pele fria resfriara a pele de seus adversário ao toca-la, pois as superfícies tendem a se equilibrar, da mesma forma que um mutante de pele quente irá queimar a pele de seu inimigo ao toca-la, pois esses dois movimentos partilham da mesma dinâmica, o equilíbrio térmico.

Calor

Quando colocamos dois corpos com temperaturas diferentes em contato, podemos observar que a temperatura do corpo "mais quente" diminui, e a do corpo "mais frio" aumenta, até o momento em que ambos os corpos apresentem temperatura igual. Esta reação é causada pela passagem de energia térmica do corpo "mais quente" para o corpo "mais frio", a transferência de energia é o que chamamos calor.

Calor é a transferência de energia térmica entre corpos com temperaturas diferentes.

Calor latente

Nem toda a troca de calor existente na natureza se detém a modificar a temperatura dos corpos. Em alguns casos há mudança de estado físico destes corpos. Neste caso, chamamos a quantidade de calor calculada de calor latente.

São nesses casos que vocês poderão modificar a meteria, como transformas a água em vapor, solidifica-la em forma de gelo ou liquidifica-lá novamente. Mas para isso vocês devem saber melhor as temperaturas de cada estado, principalmente da água, pois esse é o elemento em maior abundância em nosso planeta e é de grande valia em missões. Saber o ponto certo de vaporizar a água lhe dá habilidade suficiente para criar uma nuvem de vapor mais densa do que outros mutantes, pois torna seu vapor mais denso pela rápida e precisa vaporização da água. Coisas assim são de grande ajuda em uma missão, por isso abaixo seguirá uma pequena tabela com a temperatura necessária para modificar os estados da água.


Calor latente de fusão
Pouco mais de 0 graus Celsius

Calor latente de vaporização
100 graus Celsius

Calor latente de solidificação
Próximo de 0 graus Celsius

Calor latente de condensação
60 graus Celsius

Capacidade térmica

É a quantidade de calor que um corpo necessita receber ou ceder para que sua temperatura varie uma unidade. Assim sendo, vocês devem ter em mente que a quantidade de calor para aquecer uma viga de aço será diferente da quantidade de calor necessária para aquecer um objeto de cobre, por exemplo. Obviamente os metais tem capacidade térmica muito semelhantes. Apenas o usei como exemplo.

São inúmeras diferenças para exemplificar na aula. O objetivo dessa matéria é apenas lhes dar noções básicas de temperatura, pois muitos irão enfrentar perigos que, conhecendo essas leis, terão mais chance de serem bem sucedidos em suas tarefas.

Não somente mutantes ou seres capazes de mexer com fogo e gelo tem capacidade de lidar com temperaturas. Ter poder elétricos lhe possibilitam aquecer uma superfície, assim como lassar rajadas de energia. Ter supervelocidade também lhes da a chance de causar maior atrito em uma superfície, causando aumente em sua temperatura.


Transmissão de Calor

Em certas situações, mesmo não havendo o contato físico entre os corpos, é possível sentir que algo está mais quente. Como quando chega-se perto do fogo de uma lareira. Assim, concluímos que de alguma forma o calor emana desses corpos "mais quentes" podendo se propagar de diversas maneiras.

Como já vimos anteriormente, o fluxo de calor acontece no sentido da maior para a menor temperatura.

Este trânsito de energia térmica pode acontecer pelas seguintes maneiras:

condução;
convecção;
irradiação.

Ter em mente a funcionalidade dessa lei lhes permite saber que vocês não necessariamente precisam estar em contato direto com seu inimigo ou alvo para afligir mudanças na temperatura de seu corpo.

Alguém próximo de uma fonte de calor pode queimar a superfície de seu corpo, pode ferir seus olhos pela grande temperatura, até mesmo pode ter seus movimentos dificultados por estar perto de uma fonte de resfriamento.


Condução Térmica

É a situação em que o calor se propaga através de um "condutor". Ou seja, apesar de não estar em contato direto com a fonte de calor um corpo pode ser modificar sua energia térmica se houver condução de calor por outro corpo, ou por outra parte do mesmo corpo.

Por exemplo, enquanto cozinha-se algo, se deixarmos uma colher encostada na panela, que está sobre o fogo, depois de um tempo ela esquentará também.

Este fenômeno acontece, pois, ao aquecermos a panela, suas moléculas começam a agitar-se mais, como a panela está em contato com a colher, as moléculas em agitação maior provocam uma agitação nas moléculas da colher, causando aumento de sua energia térmica, logo, o aquecimento dela.

Também é por este motivo que, apesar de apenas a parte inferior da panela estar diretamente em contato com o fogo, sua parte superior também esquenta.



Convecção Térmica

A convecção consiste no movimento dos fluidos, e é o princípio fundamental da compreensão do vento, por exemplo.

O ar que está nas planícies é aquecido pelo sol e pelo solo, assim ficando mais leve e subindo. Então as massas de ar que estão nas montanhas, e que está mais frio que o das planícies, toma o lugar vago pelo ar aquecido, e a massa aquecida se desloca até os lugares mais altos, onde resfriam. Estes movimentos causam, entre outros fenômenos naturais, o vento.

Formalmente, convecção é o fenômeno no qual o calor se propaga por meio do movimento de massas fluidas de densidades diferentes.



Irradiação Térmica

É a propagação de energia térmica que não necessita de um meio material para acontecer, pois o calor se propaga através de ondas eletromagnéticas.

Imagine um forno microondas. Este aparelho aquece os alimentos sem haver contato com eles, e ao contrário do forno à gás, não é necessário que ele aqueça o ar. Enquanto o alimento é aquecido há uma emissão de microondas que fazem sua energia térmica aumentar, aumentando a temperatura.

O corpo que emite a energia radiante é chamado emissor ou radiador e o corpo que recebe, o receptor.

Tenham em mente essas leis, pois muitas vezes elas serão úteis. É possível aquecer uma superfície de metal em um combate, fazendo as botas de seus adversários derreterem na parte da sola, os deixando mais lentos. É possível aquecer o ar dentro de algum objeto para que ele se torne de certa forma mais leve, assim como outras situações onde esses conhecimentos serão válidos para vocês.


QUESTIONARIO

1 - O que é calor?
2 - O que acontece quando duas superfícies com temperaturas diferentes entram em contato?
3 - Qual o nome da lei que realiza o evento da pergunta anterior?
4 - Qual o memória da lei que permite influenciar na temperatura de um objeto mesmo que não estejamos em contato com ele?
5 - Qual a importância de saber evaporar a água de maneira mais eficaz em uma luta?
6 - O que um mutante com supervelocidade pode fazer para mudar a temperatura de uma superfície?
7 - O que é capacidade térmica?
8 - O que é calor latente?
9 - O que é conveccção térmicas?
10 - O fluxo de calor de uma superfície acontece do maior para o menor, ou do menor para o maior?