A MINHA GARRAFA TÉRMICA

Autor: Eliseu Gonçalves de Oliveira (redigido em 22/06/2012)

Objetivo:  Apoio didático nas minhas aulas de física.

    Todas as garrafas térmicas, apresentam um pouco de pressão na tampa, quando o café esfria  dentro dela, exigindo a aplicação de um pouco de força, para que a tampa fosse aberta, a nossa garrafa ficou velha e resolvemos substituí-la por outra, acontece que desta vez, a pressão na tampa da garrafa é muito maior do que em todas as outras  garrafas que já tinha visto,  todas as manhãs precisamos aplicar uma grande força, para conseguir abrir a tampa desta nova garrafa, deixando os dedos doidos, isso me chamou a atenção, para investigar o que estava ocorrendo, qual era  o fenômeno, que causava a necessidade de tanta força para conseguirmos  abrir a garrafa.

    Então fiz uma relação, de todos os elementos  físicos ou químicos possíveis, que poderiam justificar a necessidade de tanta força na abertura desta garrafa. Foi então que percebi, em primeiro lugar os fenômenos: mudança de temperatura, mudança de volume, dilatação ou contração, criação de um vácuo, presença de pressão, onde tem pressão existe força, todos estes elementos da natureza juntos, causavam a resistência  da tampa na hora ser  aberta.

   Dois corpos de temperaturas diferentes ao entrarem em contato, aumentam ou diminuem  essas  temperaturas, buscando o estado termodinâmico da  física, onde os corpos  atingem a mesma temperatura,  a esse estado, chamamos de “equilíbrio térmico”. Quem possui  temperatura  mais alta tem a tendência natural de baixar a sua temperatura, consequentemente, o corpo de temperatura mais baixa tende naturalmente, aumentar a temperatura. Assim esses corpos ficam com temperaturas  semelhantes no equilíbrio térmico.

    Veja bem, a garrafa é um isolante térmico, quase perfeito, porém não é perfeito. O  objetivo de uma de garrafa térmica é isolar o café quente nela, do meio ambiente no máximo que for possível, afim de preserva a temperatura deste líquido por muito tempo, os  corpos considerados são : o café e o meio ambiente, sempre dois, que pela falta de perfeição da garrafa térmica, entram em contato térmico com muita dificuldade, causando aos poucos o equilíbrio térmico. Como o café possui a sua temperatura mais alta do que a temperatura do meio ambiente, ele diminui a sua temperatura.

    Os corpos que aumentam as suas temperaturas têm tendência natural, de aumentarem os seus volumes (dilatação), da mesma forma os corpos que baixam as suas temperaturas têm a tendência natural de diminuírem ou contraírem os seus volumes (contração), então contração é o que acontece com o café. Na baixa da temperatura do café, tentando alcançar o equilíbrio térmico,  é obrigado a se contrair, diminuir o seu volume, gerando um espaço vazio dentro do ambiente da garrafa isolado fisicamente, pois a mesma não permite entrada  de ar, para poder preencher   esse espaço  vazio , dentro dela, chamado vácuo, esse vácuo é responsável  pela pressão criada na tampa, aplicando uma força natural de fora para dentro da garrafa, exigindo a criação de outra força na tampa de dentro para fora, maior que a primeira força, permitir  a remoção da tampa.