Quando tocamos em objetos metalicos que se encontram em temperatura?

METAL: MAIS FRIO OU MAIS QUENTE

Objetivo

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Quando tocamos um objeto metálico que se encontra em temperatura ambiente?
Porque as peças metálicas parecem mais frias a temperatura ambiente?
Por que um pedaço de metal fica mais quente?
Por que num dia mais frio a maçaneta de metal parece mais frio do que a madeira da porta?

Mostrar que a sensação de frio ou quente depende da condutividade térmica do objeto tocado. Contexto Em um determinado ambiente, uma sala por exemplo, todos os objetos ficam na mesma temperatura: a temperatura ambiente. Neste ambiente quando se toca um objeto bom condutor de calor, metal por exemplo, tem-se a impressão que a temperatura é menor que a temperatura dos demais objetos que são mau condutores de calor, como a madeira. Na sala por exemplo, isso acontece ao tocar os móveis de madeira e as partes de metal ou o piso. Tem-se a impressão que a parte de metal ou o piso está mais frio que a madeira dos móveis. Isso acontece por que a nossa sensação de frio ou calor é o fluxo de calor do corpo para o ambiente ou vice-versa. Fluxo de calor é a quantidade de calor que passa de uma região de temperatura mais alta para uma região de temperatura mais baixa num determinado tempo. Quando se toca em um objeto mau condutor de calor, há pouca passagem de calor da pele para o objeto (considerando que a pele está mais quente que o objeto). Além disso, a temperatura da pele se iguala rapidamente à temperatura da superfície tocada. Pele e superfície do objeto rapidamente chegam na mesma temperatura pois o objeto é mau condutor de calor e segura em sua superfície o calor recebido. Quando se toca um objeto bom condutor de calor, há passagem de grande quantidade de calor da pele para o objeto (considerando que a pele está mais quente que o objeto). O fluxo é contínuo, pois o calor que chega da pele à superfície do objeto condutor é conduzido para todo o objeto. Assim, a temperatura da pele só iguala à temperatura do objeto quando todo o objeto estiver na mesma temperatura que a pele, o que demora um certo tempo. Durante esse tempo, a superfície do objeto continua com a temperatura menor que a da pele, passando nos sensação de frio. Ocorre processo semelhante se os objetos tocados estiverem mais quentes que a pele. Idéia do experimento A idéia é segurar duas vasilhas, uma em cada mão, contendo a mesma quantidade de água quente à mesma temperatura, sendo uma vasilha feita de material bom condutor de calor e outra feita de material mau condutor de calor. Para isso usa-se um recipiente de alumínio e uma caneca de porcelana. O fluxo de calor da água para a mão é maior no recipiente de alumínio que na caneca de porcelana, por isso tem-se a sensação que o recipiente de alumínio está mais quente que a caneca. O fluxo de calor na caneca é menor porque a porcelana não conduz calor tão bem quanto o alumínio. Apesar de se ter a sensação que a temperatura do recipitente de alumínio é maior que a temperatura da caneca, ambos estão na mesma temperatura, que é a temperatura da água dentro deles.
Esta experiência pode ser feita usando água gelada ao invés de água quente. Novamente, devido à condutividade do alumímio ser mais alta que a da porcelana, se tem a impress�o que o recipiente de alumínio está mais frio. Tabela do material

Item	Observações
Uma caneca de porcelana
Um copo de alumínio	Pode ser uma lata de refrigerante.
Água quente	O suficiente para encher a caneca e o copo.

Montagem

Despeje a mesma quantidade de água quente dentro da caneca de porcena e dentro do copo de alumínio.
Espere alguns segundos para que a caneca de porcelana fique na mesma temperatura que a água quente.
Segure o recipiente de alumínio e a caneca, uma em cada mão.
Sinta a temperatura de cada um deles.

Comentários

Se quiser esquentar água em sala de aula, use a lamparina e o recipiente do anexo 1.
Pode-se usar copo de alumímio em vez de latinhas.
Experimente fazer a mesma experiência usando água gelada.

Esquema de montagem

Anexo 1

LAMPARINAS E SUPORTES

Se você possuir lamparina comum, use-a. Se não tiver, faça esta lamparina a base de vela, que consideramos ser mais segura que a lamparina comum, a base de álcool. Tabela do material

Item	Observações
6 latinhas de refrigerante	o suporte se encaixará melhor sobre a lamparina se o par de latinhas forem da mesma marca
1 estilete	para realizar os cortes na latinha
1 abridor de latas	para retirar a parte superior de duas latinhas

Montagem Comentários

Conforme a vela for queimando e a chama se aproximando da lata, levante a vela voltando a fixá-la numa posição mais elevada.

Esquema de montagem

Projeto Experimentos de Física com Materiais do Dia-a-Dia - UNESP/Bauru

TMO/FCL

Quando tocamos um objeto metálico que se encontra em temperatura ambiente?

Quando tocamos em objetos metálicos que se encontram em temperatura ambiente, eles nos parecem mais frios que os demais objetos ao redor. Essa característica se deve ao fato de: a) metais apresentarem alta capacidade térmica.

Porque as peças metálicas parecem mais frias a temperatura ambiente?

Isso significa que como os metais são bons condutores térmicos, a taxa de transferência de energia de nosso corpo para o metal ocorrerá mais rapidamente do que a taxa de transferência de energia para a madeira.

Por que um pedaço de metal fica mais quente?

Isso porque cada material possui um coeficiente de dilatação térmica, que determina quanto ele pode dilatar com o aumento da temperatura. Quanto maior for o coeficiente de dilatação térmica mais o material vai se dilatar.

Por que num dia mais frio a maçaneta de metal parece mais frio do que a madeira da porta?

Como o metal é um bom condutor de calor, a transferência de energia térmica do nosso corpo para a maçaneta de metal ocorre rapidamente, o que provoca uma redução imediata na temperatura da nossa mão, dando a sensação de que a maçaneta é que está fria.