É muito comum que os conceitos de calor e temperatura se confundam e se misturem. Ambos com magnitudes escalares relacionadas à energia cinética das moléculas, mas por mais intimamente relacionados que sejam, são conceitos muito diferentes. Ao longo deste artigo, tentaremos conhecer suas diferenças mais importantes .

Calor é a quantidade de energia térmica que um objeto ou sistema contém e corresponde à quantidade de movimento de suas moléculas. A quantidade total de calor do referido objeto ou sistema, portanto, dependerá do número, tamanho e tipo de moléculas .

Temperatura é a medida de quão “quente” ou “frio” um objeto é, não é uma quantidade de energia, mas uma propriedade do objeto. A temperatura não mede a quantidade de energia térmica da substância, mas sim o movimento médio de suas moléculas, portanto a temperatura não depende do número de moléculas .

Por exemplo, um copo e uma piscina podem conter água a 30ºC, mas na piscina haverá muito mais energia e, portanto, calor. Ou seja, os dois corpos d’água estão na mesma temperatura, mas a piscina contém mais energia. Esta é a principal diferença entre os dois conceitos: o calor é uma certa quantidade de energia, a temperatura é uma propriedade do objeto.

Mesma temperatura, quantidade diferente de calor

Temperatura

A definição de temperatura geralmente é feita por meio das leis zero e segunda da termodinâmica . De acordo com a lei zero, se dois sistemas estão em equilíbrio térmico com um terceiro, eles também estão em equilíbrio térmico entre si.

A propriedade física que os três sistemas compartilham no equilíbrio térmico é exatamente o que se chama de temperatura. Esta propriedade está diretamente relacionada com a energia cinética dos átomos e moléculas , tanto translacional, rotacional e vibracional.

Para medir essa propriedade, vários métodos têm sido tentados, todos baseados em escalas completamente arbitrárias , já que a temperatura não mede uma quantidade de energia, mas uma propriedade relativa. Os métodos mais usados hoje são os projetados por Anders Celsius em 1742 e o projetado por Williman Thomson Lord Kelvin em 1848.

O símbolo da temperatura no Sistema Internacional é T e é medida em graus Kelvin , escala que parte do zero absoluto, embora de forma coloquial os graus Celsius, também chamados de centígrados, sejam mais usados. Em alguns países, a escala Fahrenheit é usada, embora cada vez menos.

Mas, como mencionado antes, a temperatura é uma propriedade das substâncias, não uma quantidade de energia , embora esteja em relação direta com a energia cinética média de seus átomos e moléculas e represente o quão quente ou fria uma substância é comparada a outra.

O calor, por outro lado, é uma quantidade de energia. Calor e temperatura têm uma relação estreita: se dois objetos em temperaturas diferentes entram em contato, o calor ou energia térmica flui espontaneamente do objeto mais quente para o mais frio até que a temperatura seja igual e os dois objetos entrem em equilíbrio térmico, embora isso não ocorra significa que ambos permanecem com a mesma quantidade de energia, mas que a energia cinética média de suas partículas é a mesma.

Quente

Calor é geralmente definido como a quantidade de energia contida em um sistema, tanto a energia cinética quanto a potencial, mas na realidade, do ponto de vista termodinâmico, é um modo de transferência de energia entre sistemas . O nome exato da energia que o sistema contém é energia interna , não calor, o calor é uma maneira pela qual essa energia interna pode ser transferida.

A energia transferida como calor entre dois objetos pode ser definida como a energia total transferida entre eles, excluindo qualquer tipo de trabalho macroscópico. Se o contato for mantido por tempo suficiente, os dois objetos alcançarão o equilíbrio térmico, e a propriedade que define esse equilíbrio é a temperatura. Dois objetos em equilíbrio térmico têm a mesma temperatura, enquanto o calor, ou energia térmica, é a quantidade de energia que foi transferida entre eles.

É importante entender que calor é energia em trânsito e, portanto, só se torna aparente nos limites de um sistema. Nestes limites, a energia na forma de calor pode ser transferida por condução, convecção ou radiação para outro sistema. Outra forma de transferência de energia é o trabalho e, assim como uma substância não tem “trabalho”, uma substância não tem “calor” . Uma substância possui propriedades, como temperatura e energia interna, e pode transferir essa energia de diversas maneiras, inclusive na forma de calor ou energia térmica, ou ainda na forma de trabalho mecânico.

Por exemplo, uma substância pode receber calor e aumentar a temperatura. Seria mais quente, com mais energia interna, e poderia devolver essa energia na forma de trabalho mecânico, por exemplo, expansão e diminuição da temperatura, pois a energia pode ser transformada de um tipo para outro. O fato de a energia ser absorvida na forma de calor não significa que também será fornecida na forma de calor. O calor é apenas uma forma possível de transferência de energia.

Para medir o calor emitido por uma substância, inúmeras unidades de energia foram utilizadas ao longo da história, no atual Sistema Internacional o símbolo Q é usado e é medido em joules (J).

O calor é medido por meio do efeito que tem no estado ou nas propriedades de outro corpo. Por exemplo, pode ser medido por meio do aumento ou diminuição da temperatura que um objeto produz em outro, procedimento conhecido como calorimetria .