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title: "Quente e frio"
book: "Física do ensino fundamental"
subject: physics
language: pt
chapter: 2
exercises: 9
source: https://one-course.com/books/physics/1/pt/chapter/2-quente-e-frio
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# Capítulo 2 — Quente e frio

A sopa solta fumacinha, o sorvete faz o dente doer e o banco do carro no verão queima as pernas da gente. O quente e o frio estão em toda parte. Neste capítulo aprendemos a compará-los, a descobrir o que esquenta as coisas — e a ver o que acontece com um cubo de gelo quando o calor ganha a disputa.

## 2.1 Mais quente e mais frio

**Definição 2.1 (Quente e frio).**

*Quente* e *frio* são palavras de comparação, como grande e pequeno. A sopa é quente *em relação à* sua mão; o gelo é frio *em relação à* sua mão. Entre os dois há uma escada inteira de palavras: congelando, gelado, frio, morno, quentinho, quente, escaldante.

![Uma escada do frio ao quente: cada coisa acha o seu lugar, com a sua mão em algum ponto do meio.](https://one-course.com/images/onecourse/chapters/physics-1/g1-hot-and-cold/fig-c484dcfeb1a7.svg)

*Uma escada do frio ao quente: cada coisa acha o seu lugar, com a sua mão em algum ponto do meio.*

**Exemplo 2.2 (Colocando três bebidas em ordem).**

Na mesa: um chocolate quente, um copo de água da torneira e um copo de suco de laranja recém-tirado da geladeira. Do mais frio ao mais quente: o suco, depois a água da torneira, depois o chocolate quente. A água da torneira é fria ao lado do chocolate, mas quente ao lado do suco — as palavras de comparação sempre trabalham em dupla.

**Observação 2.3 (O tato se engana).**

Lembre das três tigelas do capítulo passado: a mesma água morna pareceu quente para uma das mãos e fria para a outra. E toque numa colher de metal e numa colher de pau que passaram a noite inteira na mesma cozinha: a de metal *parece* mais fria, embora nada na cozinha esteja mais frio do que o resto. O tato é um guarda útil, mas não é um juiz justo — um dia desses vamos precisar de um instrumento que não se deixa enganar: o termômetro, que chega num capítulo mais adiante.

**Método 2.4 (Comparar quente e frio com justiça).**

Para decidir qual de duas tigelas de água está mais quente:

1. use a *mesma* mão nas duas — duas mãos podem discordar;
2. toque numa e logo em seguida na outra — esperar deixa as coisas mudarem;
3. para ter mais certeza ainda, peça a um colega que também experimente, sem contar antes a sua resposta.

Se você e o seu colega concordarem, a observação é firme.

## 2.2 O que esquenta as coisas

**Exemplo 2.5 (Aquecedores).**

Algumas coisas esquentam tudo o que está por perto: o Sol esquenta o banco da praça, a chama esquenta a panela, o aquecedor esquenta a sala e o seu próprio corpo esquenta o cobertor. Até esfregar esquenta: junte as palmas das mãos e esfregue depressa enquanto conta até $10$ — sinta elas esquentarem.

![Dois bancos na mesma praça, no mesmo dia. Aquele em que o Sol bate está mais quente — experimente com a mão num dia de sol.](https://one-course.com/images/onecourse/chapters/physics-1/g1-hot-and-cold/fig-842685d74a90.svg)

*Dois bancos na mesma praça, no mesmo dia. Aquele em que o Sol bate está mais quente — experimente com a mão num dia de sol.*

**Exemplo 2.6 (Experimente: sol e sombra).**

Num dia de sol, ponha uma das mãos numa parede que está no sol e a outra na mesma parede, na sombra. Mesma parede, mesmo dia — mas o lado ensolarado está claramente mais quente. O Sol é o grande aquecedor de tudo o que está ao ar livre; daqui a pouco ele ganha um capítulo inteiro só para ele.

**Observação 2.7 (O casaco não fabrica calor).**

Um casaco não esquenta você do jeito que um aquecedor esquenta. É o seu *corpo* que fabrica o calor; o casaco só impede que esse calor escape, como uma tampa sobre a sopa. É por isso que um casaco largado sozinho numa cadeira fica frio por dentro — não há nada dentro dele fabricando calor para guardar.

## 2.3 Quando o calor ganha: o gelo derrete

**Exemplo 2.8 (A vida de um cubo de gelo).**

Ponha um cubo de gelo num prato, na cozinha. Ele está duro e frio. O ar quente da sala vai esquentando o cubo pouco a pouco: ele fica cada vez menor, uma poça cresce em volta dele e, depois de um tempo, só sobra água. O calor da sala transformou gelo duro em água líquida — dizemos que o gelo *derreteu*.

![O mesmo cubo de gelo três vezes: a sala quente o derrete até virar uma poça de água.](https://one-course.com/images/onecourse/chapters/physics-1/g1-hot-and-cold/fig-bfb1efc1214f.svg)

*O mesmo cubo de gelo três vezes: a sala quente o derrete até virar uma poça de água.*

![O calor trabalhando: o cubo de gelo da cozinha, flagrado no momento em que começa a derreter na própria poça.](https://one-course.com/images/onecourse/chapters/physics-1/g1-hot-and-cold/img-719162bec273.jpg)

*O calor trabalhando: o cubo de gelo da cozinha, flagrado no momento em que começa a derreter na própria poça.*

**Exemplo 2.9 (O frio também pode ganhar).**

O congelador faz o trabalho contrário: ponha um copinho de água lá dentro à noite e de manhã você vai encontrá-la dura como pedra — gelo. O calor derrete o gelo e vira água; o frio forte transforma a água de volta em gelo. A água vai continuar indo e voltando assim ao longo de todo o livro.

## 2.4 Exercícios

**Exercício 2.1 ★.**

Coloque em ordem, do mais frio ao mais quente: a água do banho; um cubo de gelo; a sopa recém-tirada da panela; o ar do seu quarto.

**Solução de Exercício 2.1.**

O cubo de gelo, depois o ar do quarto, depois a água do banho, depois a sopa recém-tirada da panela.

**Exercício 2.2 ★.**

Complete com a palavra de comparação: a água da torneira é … em relação ao chocolate quente, mas … em relação ao suco de laranja da geladeira.

**Solução de Exercício 2.2.**

A água da torneira é *fria* (ou mais fria) em relação ao chocolate quente, mas *quente* (ou mais quente) em relação ao suco.

**Exercício 2.3 ★.**

Diga quatro coisas que esquentam o que está por perto. Qual delas esquenta a praça inteira?

**Solução de Exercício 2.3.**

Por exemplo: o Sol, uma chama, um aquecedor, o seu próprio corpo (ou as mãos esfregando). O Sol esquenta a praça inteira.

**Exercício 2.4 ★.**

Esfregue depressa as palmas das mãos enquanto conta até $10$ e depois encoste-as no rosto. O que você sente? O que a esfregação fez?

**Solução de Exercício 2.4.**

As palmas parecem quentes contra o rosto: esfregar esquentou as mãos.

**Exercício 2.5 ★.**

Dois cubos de gelo saem juntos do congelador. Um vai para um prato no sol, o outro para um prato na sombra. Qual derrete primeiro, e por quê?

**Solução de Exercício 2.5.**

O cubo que está no sol derrete primeiro: o Sol o esquenta, e é o calor que derrete o gelo. O que está na sombra recebe menos calor e dura mais.

**Exercício 2.6 ★.**

O que tem na poça que fica no prato depois que o cubo de gelo derrete? Para onde foi o gelo duro?

**Solução de Exercício 2.6.**

A poça é água — a mesma água que era o cubo de gelo. O gelo duro não desapareceu; o calor da sala o derreteu e o transformou em água líquida.

**Exercício 2.7 ★.**

Um escorregador de metal e um banco de madeira passaram a manhã inteira na sombra. Tom toca nos dois e diz que o escorregador está mais frio. Use a [Observação 2.3](#rem-g1-hot-and-cold-fooled) para explicar o que está acontecendo de verdade.

**Solução de Exercício 2.7.**

Depois de uma manhã inteira na mesma sombra, o escorregador e o banco estão igualmente frios. O metal só *parece* mais frio para a mão — o tato não é um juiz justo, como mostraram a colher de metal e a colher de pau.

**Exercício 2.8 ★.**

Usando o [Método 2.4](#met-g1-hot-and-cold-compare), explique como descobrir qual de duas tigelas de água está mais quente. Por que você deve usar a mesma mão nas duas?

**Solução de Exercício 2.8.**

Toque numa tigela e logo em seguida na outra, com a *mesma* mão, e peça a um colega que confira sem escutar a sua resposta. A mesma mão é necessária porque o truque das três tigelas mostrou que duas mãos podem discordar sobre a mesmíssima água.

**Exercício 2.9 ★★.**

Lea faz um boneco de neve e, com pena dele, enrola-o no seu casaco quentinho. O irmão dela diz que o casaco vai derreter o boneco mais depressa. Lea diz que o casaco vai mantê-lo frio por mais tempo. Quem está certo, e por quê? (Pense na [Observação 2.7](#rem-g1-hot-and-cold-coat): o que um casaco faz de verdade?)

**Solução de Exercício 2.9.**

Lea está certa. Um casaco não fabrica calor: ele só impede que o calor atravesse. O boneco de neve não tem calor nenhum para guardar — em compensação, o casaco mantém do lado de fora o *ar quente do dia*, de modo que o boneco enrolado derrete mais devagar e dura mais tempo.