A túnica vermelha do Link, Física do Ensino Médio, Capacidade Térmica e Condutividade Térmica

FireTemple

Para acessar o Templo de Fogo, no jogo Ocarina Of Time, o personagem principal (Link) deve ter uma túnica especial que o protege do calor. Ela é descrita assim:

“Roupa resistente ao calor criada com a técnica dos Gorons. Vestindo isso você irá manter-se frio, mesmo nos lugares mais quentes”

210px-Goron   Goron.

Provavelmente os Gorons são excelentes físicos. Eles sabem construir uma roupa que suporte o calor de um vulcão (Death Mountain) sem nenhum dano ou incômodo para quem a veste. Podemos analisar, sem muitas dificuldades, algumas características físicas que tal roupa possui, para não “esquentar” ou pegar fogo.

Capacidade Térmica

É o quanto de calor um corpo cede ou recebe que faça variar sua temperatura em 1º C. A representação matemática é feita pela divisão da Quantidade de Calor pela Temperatura

  • C : Capacidade Térmica
  • Q : Quantidade de calor fornecida ou cedida
  • ΔT : Variação da temperatura

Percebe-se da fórmula acima, em relação a túnica vermelha, que sua capacidade térmica é enorme A temperatura dentro de um vulcão varia entre 1000ºC até 2000ºC e o calor produzido pelas rochas é na ordem de 1030 calorias. Para um corpo de dimensões tão pequenas, regido pelas leis da Termodinâmica,  tal capacidade térmica (que mantém a temperatura constante com tamanho calor) é inatingível num tecido. Supondo que exista, a túnica é um reservatório térmico, como o oceano ou ar. Um bloco de gelo, ou um balão, não mudam a temperatura de toda a atmosfera terrestre, ou de todo oceano. É alterado sim, apenas, pequenas partes de um corpo com grandes dimensões.

Outro fator que é discutível nesse estudo é o da condutividade térmica : a rapidez do fluxo de calor.

Brincando com esses dois parâmetros termodinâmicos, podemos propor um corpo que acumule bastante calor, não varie de temperatura, e além disso, conduza calor devagar. Normalmente, corpos com grande capacidade térmica, possuem também alta condutividade. Mas há exceções. Talvez aí esteja a genialidade dos Gorons, na construção de um novo material, capaz de ter a capacidade térmica do oceano e condutividade térmica da fibra de vidro.

teaching_physics

A maioria dos estudantes de Física do Ensino Médio relacionam certos conceitos, por costume, somente ao objeto de estudo do assunto. Por exemplo, ao definir resistência elétrica, a associação imediata e erroneamente única é a de circuitos. Parte da culpa é dos professores que não atentam ao problema, simples, mas comum, em muitas aulas de Física. O estudante é limitado a pensar que a resistência elétrica, ou  outras idéias semelhantes, não são propriedades da matéria e não podem ser aplicadas em qualquer coisa da Natureza.

A Capacidade Térmica geralmente é casada nas questões de prova/vestibular com substâncias líquidas e metais. Infelizmente tal hábito exclui a beleza da definição, que é a  da generalização. Lápis, coração, madeira, terra, ar, cérebro, e qualquer coisa que vier na minha cabeça – ou na sua, pode ser determinado com alta previsibilidade por parâmetros físicos. Os alunos parecem no meu ver – e de muitos colegas, não terem a noção do poder factual e informativo do Universo passado nas aulas de Física, em decorrência do desprezo pela disciplina.

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Sobre Douglas Aleodin

Mestre em Física pela Universidade Federal da Bahia.
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