Se no outro dia falávamos de como gerar uma chama a partir da água (separando-a em hidrogénio e oxigénio), hoje vamos abordar a vertente oposta, das propriedades que a água tem em lidar com o calor.
É um artigo que tem como origem os sempre fascinantes "What if" do xkcd responsáveis por nos fazer pensar em coisas que habitualmente nem perderíamos tempo a pensar (embora algumas dessas perguntas já nos pudessem ter passado pela cabeça.) Desta vez, a pergunta era: quando estamos a mexer uma chávena de chá quente com uma colher estamos a transferir energia cinética para o chá; será que se mexêssemos o chá suficientemente rápido, conseguiríamos fazer com que ele fervesse?
Encurtando o processo, a resposta é não, mas isso inspirou outro senhor - chamado Yonatan Zunger - a partilhar as suas considerações sobre o assunto, e posso dizer-vos que fiquei fascinado.
É que a água é o elemento comum com maior capacidade térmica que se conhece. Quer isto dizer que é necessário uma enorme quantidade de energia para a aquecer, e que ainda por cima quando chega à temperatura de ebulição mantém-se nessa temperatura, continuando a absorver energia sem que a temperatura aumente. Para que se transforme em vapor é necessária uma dose adicional de energia, subindo ainda mais os requisitos para o "aquecimento" da mesma.
Por algum motivo quando querem aquecer uma simples chávena de chá têm que colocar o vosso micro-ondas a funcionar durante cerca de 2 minutos, o que vai de encontro há "matemática" que diz que são necessários 700W durante esse período de tempo para a aquecer. 700W(!) durante dois minutos, e só para uma chávena!
As coisas tornam-se ainda mais incríveis quando se modificam um poucos os parâmetros. Sabendo-se a quantidade de energia que é necessária para aquecer um litro de água dos 0ºC para os 100ºC, o que aconteceria se essa mesma energia fosse aplicada a elevar a água? Que altura seria possível atingir?
E novamente, saltando para o final, a resposta é uma impressionante altura de quase 42km(!), e se fosse a energia necessária para que o litro de água se evaporasse, já entraríamos em órbita, pois seria possível chegar aos 272km de altura (para referência, a ISS orbita aos 330Km de altura - distância mínima à Terra).
... Da próxima vez que estiverem a aquecer água... certamente irão olhar para ela com outros olhos! :)
Muito mais engraçado é a propriedade única da água para no estado solido ser mais leve que no estado liquido.
ResponderEliminarNotar que a vida neste planeta nunca teria chegado onde chegou se não, fosse por esta propriedade peculiar...
por causa dos exaedros que as moleculas de água formam no estado sólido, o que deixa um espaço entre elas por onde o ar entra *-*
Eliminar"Quer isto dizer que é necessário uma enorme quantidade de energia para a aquecer, e que ainda por cima quando chega à temperatura de ebulição mantém-se nessa temperatura, continuando a absorver energia sem que a temperatura aumente."
ResponderEliminarSe me permites, Carlos, duas chamadas de atenção a esta frase para que não se criem falsas ideias a quem domina menos bem estes assuntos.
1.º Tal como é necessária muita energia para a aquecer, também tem de perder muita energia para arrefecer. A coisa funciona para os dois lados. E que jeito dá que assim seja: viver ao lado do mar permite ter um "corpo" sempre com temperaturas razoáveis por perto, mantendo amenas as temperaturas do ar. E as botijas de água quente nestes dias frios?...
2.º A água mantém-se à mesma temperatura durante a ebulição, mas nesse aspeto é igual a todas as substâncias. Aliás, o seu calor latente de vaporização (energia necessária para um grama passar a vapor) é mais baixo do que, por exemplo, o cobre.