Experimento
Começa com gelo a −20 °C, ao nível do mar. Animação acelerada.
Medidas
Para pensar
Durante a fusão e a ebulição a temperatura fica parada, mesmo com o aquecedor ligado: o calor é usado para separar as moléculas (calor latente), não para esquentar. Por isso o gráfico tem dois "patamares". Derreter o gelo gasta bem mais energia do que se imagina, e ferver toda a água gasta mais ainda.
Na condução, o calor passa de partícula em partícula, do quente para o frio. Metais conduzem bem; madeira, vidro, isopor e o ar parado conduzem mal (isolantes). Por isso o cabo da panela é de madeira ou plástico, e o piso de cerâmica "parece" mais frio que o tapete, mesmo estando à mesma temperatura.
Os outros dois processos: convecção, quando o próprio fluido quente sobe e o frio desce (ar-condicionado no alto, congelador em cima na geladeira, brisa do mar); e radiação, que não precisa de meio (calor do Sol, efeito estufa). A garrafa térmica combate os três: vácuo entre as paredes, paredes espelhadas e tampa.
Tipos de desafio
Sorteados entre: calor latente, curva de aquecimento, condução, convecção e radiação no dia a dia e dilatação térmica. Cada resposta fica registrada para o seu professor.
Fórmulas
Q = m·c·ΔT · Q = m·L
Lfusão = 80 cal/g · Lvapor = 540 cal/g
Φ = k·A·ΔT/L
ΔL = L₀·α·ΔT