No desodorante spray o jato também sai "geladinho"
Vamos agora fazer um experimento simples, mas de resultado contundente. É o seguinte:
Inspire. Segure o ar por uns segundos. E solte-o na palma da
mão, com a boca aberta. Trocando em miúdos, dê uma baforada na palma da mão.
Perguntas: O ar que sai da boca está "quente" ou
"frio"? Proponha uma explicação física para o que observou.
Inspire. segure o ar por uns segundos. E solte-o na palma da
mão, agora fazendo biquinho. Trocando em miúdos, dê uma sopradinha na palma da
mão.
Perguntas: E agora, o ar que sai da boca está
"quente" ou "frio"? Proponha uma explicação física para o
que observou.
O experimento acima nos permite facilmente concluir que o
bafo é "quente" mas o sopro, ao contrário, é "geladinho"!
Como pode o mesmo ar sair com maior temperatura com a boca aberta e com
temperatura mais baixa quando fazemos biquinho? O que o biquinho tem a ver com
tudo isso? Tem explicação física para esta aparente contradição?
Sim! Então vamos às explicações à luz da ciência ...
Explicação:
Fora do corpo, o ar, que é uma mistura de gases, encontra-se
na temperatura ambiente, geralmente menor do que a temperatura interna do corpo
humano que, como em qualquer mamífero, fica em torno de 36,5°C.
Quando você inspira e segura o ar nos pulmões, o seu corpo
funciona como uma "fonte quente" pois, por estar numa temperatura
maior, vai cedendo calor Q (energia térmica) para o ar que tem a sua
temperatura aumentada, ou seja, fica mais "quentinho". Quanto mais
tempo segurar o ar nos pulmões, mais perto dos 36,5°C ele vai chegar. Assim,
quando você expira com a boca aberta, o ar sai sensivelmente mais
"quente" do que entrou e por isso dizemos que o bafo é
"quente". Até aqui nenhum problema, certo?
Mas agora vem a parte mais legal desta história: por que
fazendo biquinho o ar que vem mais "quente" dos pulmões sai mais
"geladinho" do que entrou? Não era para sair "quente" do
mesmo jeito?
Era. Mas, se saiu mais "frio", com certeza perdeu
energia. Concorda? E desta vez não foi energia na forma de calor Q porque não
temos uma "fonte fria" para roubar calor do gás. E, mesmo que
tivéssemos, o gás sai da boca, pelo biquinho, tão rapidamente que não dá tempo
de trocar calor! Lembre-se sempre de que os processos de troca de calor
geralmente são bem lentos. Desta forma somos levados à concluir que o gás
perdeu energia de outra forma que não apenas calor. E aí está o
"truque" físico. Veja:
Quando um gás expande (aumenta de volume), perde energia na
forma de trabalho, ou seja, cede energia mecânica;
Quando um gás sofre compressão (diminui de volume), ganha
energia na forma de trabalho, ou seja, recebe energia mecânica.
Note que, ao soprarmos, logo que o ar atravessa o biquinho,
aumenta repentinamente de volume, ou seja expande. Assim perde energia na forma
de trabalho para o ambiente. Esta energia, retirada do gás, faz com que ele
esfrie! Genial, não?!
É exatamente o mesmo efeito que acontece com desodorante
spray que tem um jato sempre
"geladinho". O jato, que está na temperatura ambiente, ao passar pelo
buraquinho da válvula, sofre aumento repentino de volume (expansão). Logo,
perde energia na forma de trabalho. As moléculas do gás ficam (em média) menos
agitadas. O gás esfria!
Fonte: http://fisicamoderna.blog.uol.com.br/arch2010-08-08_2010-08-14.html#2010_08-10_17_23_03-7000670-0
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