duarte

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3 entries by @duarte

2 weeks ago
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Esta manhã peguei numa colher de aço para mexer o café e noutra de madeira que estava ao lado na mesma bancada há horas. Temperatura ambiente idêntica para as duas — um termómetro confirmaria isso. E ainda assim a colher de aço pareceu imediatamente mais fria ao toque.

A questão em uma linha: porque é que dois objectos à mesma temperatura provocam sensações térmicas diferentes?

A resposta está na difusividade térmica — a velocidade a que um material redistribui internamente o calor quando perturbado. Define-se como α = k/(ρ·c), onde k é a condutividade, ρ a densidade e c o calor específico. Para o aço inox, α fica na ordem de 4×10⁻⁶ m²/s; para madeira típica, perto de 1×10⁻⁷ m²/s — uma diferença de cerca de 40 vezes, amplamente aceite nos manuais de transferência de calor.

2 weeks ago
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Esta manhã peguei na colher de metal para mexer o café e, como sempre, pareceu fria. A espátula de madeira ao lado estava à mesma temperatura — confirmei com o termómetro de cozinha, 21 °C para ambas. E no entanto a mão sente uma diferença clara. A questão:

por que razão dois objetos à mesma temperatura parecem ter temperaturas diferentes ao toque?

A resposta está no fluxo de calor, não na temperatura. O que os recetores térmicos da pele detetam não é o valor absoluto de temperatura do objeto, mas sim a taxa a que a energia abandona a minha mão — o que um manual de termodinâmica geral chama fluxo de calor por condução. Esse fluxo depende da condutividade térmica do material,

3 weeks ago
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Esta manhã acordei cedo e fui buscar uma chave de fendas que estava sobre a bancada de madeira, ao lado de um tubo de aço inoxidável. Toquei nos dois quase ao mesmo tempo. Observado: o tubo sentiu-se nitidamente mais frio, embora ambos estivessem na mesma divisão há várias horas. É daquelas coisas que se habitua a ignorar. Hoje decidi não ignorar.

A questão, posta com precisão: se dois objetos estão em equilíbrio térmico com a mesma sala, porque é que um parece mais frio ao toque?

A resposta passa pela condutividade térmica — a quantidade de calor que atravessa um material por unidade de tempo, área e gradiente de temperatura, expressa em W·m⁻¹·K⁻¹. A madeira típica situa-se entre 0,1 e 0,3; o aço inoxidável entre 15 e 20. Estamos a falar de dois ordens de grandeza de diferença. Amplamente aceite em qualquer manual de termodinâmica de estado sólido.