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Temperatura e transferência de calor na água
Condução, convecção e termoclinas: a física por trás do frio que você sente
Você está descendo tranquilo por uma parede e de repente, em questão de um metro, a água fica visivelmente mais fria e a imagem se distorce como se você estivesse olhando através de um vidro ondulado. Você acabou de cruzar uma termoclina, e há física interessante por trás dessa fronteira invisível.
Neste artigo você vai ver por que a água retira calor tão rápido, quais são os mecanismos de transferência, por que o mar demora tanto para mudar de temperatura e o que são as termoclinas.
É a contrapartida física do artigo sobre termorregulação: lá você viu como seu corpo responde, aqui você vai ver por que o meio exige tanto e como se organiza a temperatura da água.
Por que a água esfria tanto
Há duas propriedades da água que se combinam contra o mergulhador. A primeira é sua condutividade térmica: a água conduz calor cerca de vinte e cinco vezes melhor que o ar, então retira calor do seu corpo muito mais rápido na mesma temperatura.
A segunda é sua capacidade calorífica, que também é muito alta: é preciso muita energia para elevar a temperatura de uma massa de água. Aplicado ao corpo, isso significa que a água ao seu redor absorve uma quantidade enorme do seu calor sem se aquecer de forma perceptível. Não há como "aquecer o seu entorno": o mar é um sumidouro praticamente infinito.
Por isso um ar a vinte e cinco graus é agradável e uma água a vinte e cinco graus acaba resfriando você depois de um mergulho longo. Não é a temperatura que muda: é a velocidade com que o meio retira seu calor.
Os quatro mecanismos de transferência são os mesmos de qualquer sistema físico: condução, convecção, radiação e evaporação. Debaixo d'água, a radiação é desprezível e a evaporação não se aplica; toda a ação está nos dois primeiros.
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