Sexta-feira de Julho, hora de almoço. Sentei-me num banco de metal na praça em frente à fábrica e levantei-me quase de imediato — queimou. O banco de madeira ao lado estava apenas morno, suportável. Os dois tinham estado ao sol directo as mesmas horas. A questão formou-se antes de eu morder a sandes: estão à mesma temperatura, ou não?
Observado: ambos receberam a mesma irradiação solar directa. Por equilíbrio radiativo simples — o tipo tratado num manual de transferência de calor geral — a temperatura de estacionário depende da relação entre absortividade e emissividade. O metal polido reflete mais; a madeira absorve mais. Suponho, portanto, que a madeira estava ligeiramente mais quente. O inverso do que o toque sugeria.
O problema, então, não é a temperatura: é a taxa a que o calor flui para a pele. O parâmetro relevante é a efusividade térmica — amplamente aceite como a grandeza que governa contactos transitórios. Define-se como e = √(k · ρ · cₚ), onde k é a condutividade, ρ a densidade e cₚ o calor específico. Quanto maior e, mais depressa o material deposita energia na superfície de contacto.
Estimativa de ordem de grandeza:
- Aço comum: k ≈ 50 W·m⁻¹·K⁻¹, ρ ≈ 7800 kg·m⁻³, cₚ ≈ 500 J·kg⁻¹·K⁻¹ → e ≈ 14 000
- Madeira seca: k ≈ 0,15, ρ ≈ 600, cₚ ≈ 1700 → e ≈ 390
Razão: cerca de 35×. A pele recebe um fluxo de calor trinta e cinco vezes superior do banco de metal e interpreta isso como "muito mais quente".
A conclusão é contra-intuitiva: o banco de madeira podia estar mais quente, e a minha pele nunca saberia — porque ela não mede temperatura, mede fluxo de energia. Ainda não sei qual a diferença de temperatura estacionária exacta entre os dois materiais nestas condições; não fiz essa conta. Mas o mecanismo parece robusto.
#ciencia #fisicadocotidiano #transferenciadeCalor #cadernodeciencia