Ciências

Frio: os métodos que utilizamos contra o frio

Paulo Augusto Bisquolo, Especial para a Página 3 Pedagogia & Comunicação

Quando a temperatura ambiente baixa muito, recorremos a vários métodos para nos protegermos do frio. Em geral, a primeira atitude que tomamos é usar alguma roupa grossa, como casacos de lã.

Durante a noite, nos defendemos usando edredons e pesados cobertores de lã. Fazemos isso pois acreditamos que esses agasalhos e cobertores irão nos aquecer nos dias de inverno. Mas a verdade não é bem essa. Os tecidos grossos que utilizamos não têm a função de nos aquecer, mas sim de nos defender do frio. Quando a temperatura baixa, sentimos o frio porque o nosso corpo está com a temperatura mais alta do que a do ambiente.

Por isso, liberamos calor para o meio ambiente. Ao liberá-lo, a temperatura do nosso corpo parece baixar. Mas isso não ocorre de fato: nosso corpo permanece com a temperatura constante. Apesar disso, essa liberação de calor nos provoca a sensação de frio.

 

Lã no deserto

Desse modo, não é difícil concluir que o papel dos agasalhos não é nos aquecer, mas evitar a liberação de calor. Por isso, além de grossos, os agasalhos devem ser feitos de materiais conhecidos como isolantes térmicos.

No deserto, onde, durante o dia, o calor é enorme, os habitantes também usam roupas grossas. Paradoxalmente, dessa vez é para proteção contras altas temperaturas. Nesse caso, o objetivo é proteger o corpo do calor que vem do meio ambiente e não impedir que o calor saia do corpo, como ocorre nos dias frios. Estamos, literalmente, diante de uma via de mão dupla.

 

Chuveiro elétrico

A maior parte dos aparelhos que utilizamos como aquecedores funcionam ligados na eletricidade. Os exemplos mais óbvios são o chuveiro e a torneira elétrica.

O funcionamento desses objetos é muito simples: eles são constituídos por resistores. Os resistores são dispositivos que transformam integralmente a energia elétrica em energia térmica. No caso do chuveiro, quando ele é ligado, o resistor, que é comumente chamado de resistência, aquece a alta temperatura e por ele passa água corrente. Essa água absorve o calor liberado e cai quente sobre nós. As torneiras elétricas funcionam de acordo com o mesmo princípio.

Quem já trocou o resistor de um chuveiro deve ter lido no manual da embalagem a recomendação de que - antes de ligá-lo na eletricidade - deve-se deixar passar água com o chuveiro desligado. Isso deve ser feito por um motivo: se for ligado sem a água para absorver o calor liberado, o resistor sofreria um superaquecimento e logo queimaria.

É importante assinalar que esses aparelhos, apesar de nos proporcionarem conforto, gastam muita energia elétrica. Esta é, aliás, uma característica de qualquer aparelho que transforma energia elétrica em energia térmica.

 

Aquecedores ambientes

Os aquecedores ambientes também podem funcionar pela transformação de energia elétrica em energia térmica, como muitos fabricados no Brasil. Existem também outros que funcionam pelo aquecimento de água em caldeiras que depois é distribuída em radiadores situados nos cômodos da residência.

Mas qualquer que seja a forma de aquecimento ambiente é importante que o aquecedor seja instalado próximo ao chão. Isso deve ser feito para favorecer as correntes de convecção e proporcionar o aquecimento de todo o ambiente de maneira uniforme.

O que são correntes de convecção? Bem, com o aquecedor próximo ao chão, ele irá aquecer as camadas de ar inferiores do lugar. Esse ar mais quente se torna menos denso, mais leve e por isso ele irá subir.

O ar que se encontra nas camadas superiores estará mais frio, mais denso e por isso irá descer. Então, ele vai se aproximar do aquecedor. Essa troca do ar quente pelo ar frio no ambiente provocada pela presença do aquecedor são as correntes de convecção.

 

Aquecedor solar

A forma de energia mais abundante que temos é a energia solar. Moramos em um país que, na sua maior parte, se encontra sob temperaturas elevadas. Dessa forma os aquecedores solares são sem duvida uma excelente alternativa em relação à energia elétrica.

Em geral, aquecedores solares são utilizados para o aquecimento da água das residências. Seu funcionamento é bem simples. No telhado das residências, instalam-se coletores de energia solar que são placas de cor preta. Essa cor deve ser utilizada porque os corpos de cor escura são ótimos para absorver energia.

Por dentro desses coletores existe um encanamento por onde passa água que será aquecida pela alta temperatura em que se encontram os coletores. Essa água aquecida irá para um reservatório para depois ser utilizada conforme a necessidade dos moradores.

Na maioria das vezes a água aquecida é misturada pelo usuário com a água fria. Isso deve ser feito, pois a água aquecida pelos coletores de energia solar está acima da temperatura suportada pelo corpo humano.

Paulo Augusto Bisquolo, Especial para a Página 3 Pedagogia & Comunicação é professor de física do colégio COC-Santos (SP).

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