quarta-feira, 13 de junho de 2012

O Problema com o Conceito de Calor

O conceito de calor é útil, inútil ou complexo?

O calor é definido, na Termologia, como "energia térmica em transito". Portanto, toda forma de energia em transito é calor.
Observe a figura que apresenta o espectro eletromagnético ou radiação eletromagnética.
Vamos lá para o problema em questão.
Podemos afirmar que só existem duas formas de energias no universo a cinética e a potencial (visão micro da matéria).  Assim, a definição de calor (visão macro da matéria), na verdade, é uma nova denominação para a energia cinética. Cabe pensar se essa nova denominação é necessária ou confusa.

Antes de começar, vamos entender como as radiações solares interagem com a atmosfera terrestre:
O Sol emite no espaço as seguintes radiações:
  1. Ondas de rádio
  2. microondas
  3. Infravermelho (IV)
  4. visível
  5. Ultravioleta (UVA, UVB e UVC)
  6. Raios x
  7. Raios gama

  • As radiações ionizantes (raio gama, raio x, UVC e UVB) são absorvidas pela atmosfera gerando a camada denominada ionosfera (camada de gás ionizado pela radiação ionizante).
  • As radiações UVA, visível e um pouco da IV atravessam a atmosfera chegando ao solo. Portanto são estas as radiações responsáveis pelo aumento de temperatura do solo terrestre
  • As Ondas de rádio e microondas são refletidas na atmosfera e voltam para o espaço.
  • Mais um detalhe importante a se notar é: toda matéria do universo emite, no mínimo, radiação infravermelha. Toda! Quanto maior é a temperatura do corpo, mais radiação IV é emitida pelo corpo.
Apos tais considerações, vamos usar, por exemplo, o caso do Efeito Estufa. As radiações eletromagnética que chegam ao solo (na sua maioria radiação visível) após serem absorvidas pelo solo, aumentam a sua temperatura. Então, o solo começa a devolver esta radiação na forma de IV para o espaço. Se, ao atravessar a atmosfera, a radiação encontra gás carbônico, ela é absorvida pelo gás e aumenta a temperatura dessa massa gasosa.

Agora vamos explicar o Efeito Estufa usando a definição de calor:
O calor que vem do sol atravessa a atmosfera, é absorvido pelo solo e é devolvida para  o espaço. Se o calor encontrar uma massa de gás carbônico, ele será absorvido e a massa gasosa sofrerá aumento de temperatura. 

Agora, de posse das duas explicações, comente tomando partido por uma ou outra.

2 comentários:

  1. Oi Colega - Paulo

    Muito legal este título do seu BLOG…Pensando a Física e eu quero complementar este seu pensamento expondo que:
    Um dos primeiros estudos da Filosofia da Física foi refletir que a Física lida com os componentes mais fundamentais do Universo. Surge daí um pensamento onde possivelmente tudo deva ser reduzido a isso; surge então o determinismo científico, onde tudo que existe não passa de simples partículas e que os movimentos destas são para sempre determinados quando se mensuram as posições e as velocidades de todas as partículas no momento atual. Em outras palavras, conhecendo-se as posições de todas as partículas do Universo e as suas respectivas velocidades em um dado instante, poder-se-ia conhecer com exatidão todo o passado e o futuro, fosse qual fosse o instante desejado. Esta forma de pensar liga-se diretamente ao reducionismo. Segundo essa linha de pensamento, é possível estabelecer leis básicas que descrevam completamente o comportamento do Universo. Nestes termos, todo o conhecimento pode ser reduzido a estas leis básicas. Por exemplo, todos os fenômenos químicos podem ser deduzidos da Mecânica Quântica se o número de cálculos envolvidos for viável.
    O principal objetivo da Física seria então encontrar estas leis básicas que regem o Universo. O reducionismo coloca a Física na posição de ciência a mais básica de todas - pois, a partir dela, seria possível, em princípio, chegar-se ao mesmo conhecimento produzido em todas as outras - embora não implique no descarte das demais, pois essas tratariam com as suas próprias metodologias os fenômenos naturais mais complexos, consolidando-se em áreas que, por questões práticas, estariam fora do alcance da Física.
    Sucesso com o Blog...Abraço

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  2. De certo Luisa o determinismo que você comenta refere-se a Física Clássica, também conhecida como Física Newtoniana. Na Física Moderna, a qual tendo discutir aqui, o determinismo é diferente, pois de acordo com o princípio da complementaridade de Bohr ou da incerteza de Heisenberg (também conhecido como interpretação de Copenhague) o momento e a posição de uma partícula não podem ser determinados com exatidão, apenas probabilisticamente podemos afirmar qual o valor do momento e da posição de uma partícula.
    Assim cara colega, precisamos de uma nova interpretação filosófica para as implicação da Física Moderna, pois a Física Clássica, já se apresenta ultrapassada e a nova Física, carente de uma nova interpretação filosófica.

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