Efeitos do calor: Dilatação e mudanças de estado

Quando um corpo recebe calor, suas moléculas se movimentam mais rapidamente. Isso nós já sabemos, não é mesmo?

Quanto maior a velocidade das moléculas de um corpo, mais separadas umas das outras elas ficarão. Essa maior separação causará um aumento do comprimento ou do volume de um corpo. Isso é o que chamamos de dilatação térmica.

O quanto um corpo irá dilatar, dependerá do tipo de material do qual ele é feito, do seu comprimento e da quantidade de calor que ele recebe. Por exemplo, no caso de diferentes materiais, uma barra de alumínio dilata mais do que uma barra de ferro, mesmo que essas barras sejam do mesmo tamanho e estejam submetidas a mesma quantidade de calor.

Agora, se observássemos duas barras de alumínio, uma com 1 metro de comprimento e a outra com 10 metros de comprimento, ambas recebendo a mesma quantidade de calor, veríamos que a barra de 10 metros dilata mais do que a de um metro.Se as barras fossem do mesmo tamanho, mas recebessem quantidades de calor diferentes, a que receber mais dilata mais.

Os físicos também criaram uma fórmula para calcular a quantidade de dilatação de um corpo. É a seguinte: Dl = lo. a . Dt, onde Dl é o quanto o corpo dilatou, lo é o comprimento inicial do corpo, a é o coeficiente de dilatação do material do qual o corpo é feito, Dt é o tempo que ele demorou para sofrer aquela dilatação. A contração térmica, ao contrário da dilatação ocorre através da perda de calor e causa a diminuição do tamanho do corpo.

O calor e o estado físico da matéria

Outro efeito do calor nos corpos é a mudança de estado físico. Lembra-se dos estados físicos? Eles eram: sólido, líquido e gasoso. As mudanças de estado físico dependerão da quantidade de calor recebida e do tipo de material do qual o corpo é feito.
Considerando corpos feitos com o mesmo tipo de material podemos entender os estados físicos através da quantidade de energia que eles possuem. O estado sólido tem sempre menos energia do que o estado líquido, que por sua vez possui menos energia do que o estado gasoso.

Quanto mais calor um corpo recebe, maior será a sua energia interna e, portanto maior será a agitação das suas moléculas. Assim, um corpo no estado sólido que recebeu quantidade de calor suficiente para alterar o estado de agitação de suas moléculas, poderá mudar o seu estado físico para o líquido. Da mesma forma, se ele estivesse no estado líquido e recebesse calor poderia mudar para o estado gasoso.A quantidade de calor necessária para que essas mudanças de estado físico ocorram dependerá do tipo de material do qual o corpo é feito.
Isso é o que acontece com o gelo, quando este é retirado da <*lintk geladeira,F2,cie,saibamaiscomoconduzircalor*>. A temperatura fora da geladeira normalmente é maior do que a de dentro da geladeira.

Assim a energia térmica que está presente no ar é transferida para o gelo e este, ficando durante um tempo recebendo este calor, acaba derretendo, ou seja, muda do estado sólido para o líquido. O mesmo ocorrerá se colocarmos a água líquida no fogo durante um tempo. Ela irá transformar-se em vapor d'água, ou seja, passa do estado líquido para o gasoso.

O contrário também pode ocorrer, ou seja, a perda de calor também provoca mudança de estado, pois diminui o estado de agitação das moléculas.

Mudanças de estado físico

Assim, se tamparmos a panela onde a água estava fervendo, o vapor de água irá tocar na tampa, que está mais fria e o vapor irá perder calor para a tampa da panela. Quando isso acontece, ele transforma-se novamente em água líquida, apresentando-se em gotículas que ficam presas na tampa da panela. Quando colocamos uma forminha de fazer gelo cheia de água líquida no congelador, ela irá perder calor para a geladeira e assim se transformar em gelo, ou seja, água no estado sólido.Todas essas mudanças recebem nomes diferentes, dê uma olhadinha no esquema ao lado que preparamos para você.