Considere as seguintes substâncias, todas à temperatura ambiente: (1) alumínio, (2) cobre, (3) aço e (4) madeira. Qual dessas substâncias parece mais fria ao tato, supondo que a temperatura da mão da pessoa é maior que a temperatura ambiente?
a) (1)
b) (2)
c) (3)
d) (4)
e) A sensação é a mesma em todos os casos.
a) (1)
b) (2)
c) (3)
d) (4)
e) A sensação é a mesma em todos os casos.
Passo 1
Beleza, vamos lá! A questão nos pede para identificar qual dessas substâncias parece mais fria ao toque, considerando que a temperatura da nossa mão é maior que a temperatura ambiente. Para resolver isso, vamos precisar entender um pouco sobre condutividade térmica, que é um conceito da física que explica como o calor se move através dos materiais.
Passo 2
Primeiro, quando você toca em uma substância, o calor da sua mão começa a passar para o material. A rapidez com que esse calor se move depende da condutividade térmica da substância. A equação básica que descreve isso é:
Onde:
-
é a quantidade de calor transferido, -
é a condutividade térmica do material, -
é a área de contato, -
é a diferença de temperatura, -
é a espessura do material.
Quanto maior o
, mais rápido o calor se move.
Passo 3
Vamos comparar as condutividades térmicas das substâncias listadas:
- Alumínio: Alta condutividade térmica (~205 W/m·K)
- Cobre: Muito alta condutividade térmica (~385 W/m·K)
- Aço: Moderada condutividade térmica (~50 W/m·K)
- Madeira: Baixa condutividade térmica (~0.1 W/m·K)
Passo 4
Como o cobre tem a maior condutividade térmica, ele conduz o calor da sua mão para o ambiente mais rapidamente. Isso faz com que a sensação ao toque seja de algo mais frio, porque o calor está saindo da sua mão rápido demais, dando aquela sensação de frio intenso.
Resposta
b) (2)