Quando tudo é reduzido à base, isto é, à energia, cozinhar coisas com sons aos “altos berros” poderá até… fazer sentido! Segundo esta linha de ideias, num plano prático, um grupo de cientistas trabalha já no estudo deste fenómeno para perceber como o som pode criar calor através de ondas sonoras poderosas.
Os cientistas sabem que o som pode definitivamente produzir calor. No entanto, também sabem que neste momento não se pode cozinhar em casa gritando para as panelas (apesar de alguns “chefs” tentarem!!!).
Num artigo partilhado pela physics, percebemos que há uma ligação entre o som e a energia emanada para produzir esse som, podendo isso gerar calor. Conforme podemos ler, o que chamamos de som é, na verdade, um movimento padronizado, regular e ordenado de partículas individuais.
Quando falamos uns com os outros, forçamos o ar através da pequena abertura da nossa garganta e moldamos esse som com a nossa boca. Isso faz com que as moléculas de ar se agrupem em padrões específicos ao sair. Estas moléculas de ar então expandem-se novamente, empurrando as suas vizinhas, o que as faz contrair, e assim por diante.
Esta repetição de comprimir e expandir cria uma onda que viaja pelo ar, eventualmente chega ao tímpano e forçando-o a vibrar no mesmo padrão, e o seu cérebro interpreta de forma útil como som.
Calor e Movimento
Os movimentos de partículas também criam calor, mas nesse caso o movimento é desordenado e aleatório. Se nos sentarmos junto a uma fogueira agradável e quente, a radiação infravermelha emitida pelas chamas atinge a nossa pele. A energia dessa radiação faz com que as moléculas na pele vibrem, girem e geralmente agitam-se.
Quanto maior for o movimento que um conjunto de partículas exibe, mais alta é a sua temperatura (de facto, esta é a definição física de temperatura). Se a radiação do fogo transferir demasiada energia para a nossa pele, o movimento das suas partículas torna-se tão violento que danifica as nossas células, e provoca queimaduras.
A temperatura é uma medida da energia cinética média das partículas que compõem um sistema físico. Quando as partículas se movem mais rapidamente, a temperatura aumenta e quando se movem mais devagar, a temperatura diminui.
Essa definição está baseada na teoria cinética dos gases, que postula que a temperatura é proporcional à energia cinética média das partículas. Isso significa que quanto maior a energia cinética média das partículas, maior será a temperatura do sistema.
Além disso, a temperatura é uma grandeza escalar que é medida em graus Celsius (°C), Kelvin (K), Fahrenheit (°F) ou Rankine (°R), dependendo do sistema de unidades utilizado.
Explica o ChatGPT.
Condutores de Som
Como sabemos, a nossa pele não é perfeita. Ela tem todo o tipo de reentrâncias microscópicas, saliências e rugas. A onda sonora não atinge todas as partes da nossa pele simultaneamente e da mesma maneira – por exemplo, uma parte da onda sonora é absorvida aqui, mas refletida lá. Então, o movimento ordenado da onda sonora deteriora-se rapidamente em movimento aleatório e caótico, o que se transforma em calor.
O mesmo acontece com o ar em si. O ar e a água são excelentes condutores de som, porque as moléculas do ar e da água são boas em deslizar suavemente umas sobre as outras sem muita fricção, e assim a onda sonora simplesmente continua a repetir-se. Mas, ocasionalmente, as moléculas do ar ou da água chocam entre si em vez de manter o ritmo, e isso acumula-se ao longo do tempo.
Se alguém nos chamar de longe, mas não conseguimos ouvi-lo, a energia da onda sonora não desapareceu no nada, simplesmente aqueceu ligeiramente o ar entre nós.
Converter Ondas Sonoras em Calor
A melhor forma de converter som em calor é transformar o movimento ordenado da onda sonora em movimentos aleatórios o mais rapidamente possível. Materiais absorventes de som fazem exatamente isso, contendo o maior número possível de reentrâncias de vários tamanhos e preenchendo-se com pequenos bolsos de ar.
A ação combinada das variações na superfície e dos bolsos de ar quebram as ondas sonoras.
Embora seja tecnicamente possível aquecer algo apenas com som, na prática é incrivelmente difícil. As ondas sonoras carregam quase nenhuma energia. Quando batemos a nossa mão numa mesa, o forte estrondo que ouve representa menos de 1% da energia do impacto – o resto vai diretamente para a nossa mão dolorida. O som produzido por uma extensão de onda do oceano do comprimento de um campo de futebol a colidir numa praia é inferior à energia cinética de um carro a circular numa autoestrada.
Por outras palavras, dá “som” à nossa coluna mais potente virada para uma panela de água não aqueceria suficientemente para sequer registar num termómetro de cozinha.
Dito isto, os cientistas e engenheiros têm experimentado a criação e focalização de ondas sonoras poderosas e a conversão eficiente dessas ondas sonoras em calor (e vice-versa) usando um processo chamado conversão de energia termoacústica, mas estas técnicas ainda são altamente experimentais. No entanto, são interessantes porque poderiam representar uma forma de transferir calor sem usar peças móveis, e com alta eficiência.
Assim, no futuro distante, poderemos mesmo cozinhar o nosso jantar com as nossas músicas favoritas… em alto som.