Por que esfriamos os metais quentes com água?

Se você já viu filmes de Idade Média, deve ter reparado que o ferreiro põe uma espada de temperatura altíssima numa bacia com água a uma temperatura próxima à ambiente, e depois de um tempo o sistema inteiro vai estar numa temperatura mais próxima à inicial da água do que do ferro. Há mais de um causador disso: primeiramente, parte da água irá vaporizar e, ao fazê-lo, “roubará” calor do sistema. Mas quando a água permanece no mesmo estado físico? É aí que temos de considerar a capacidade térmica, que é o tanto de calor que um corpo ganha ou perde para mudar sua temperatura em 1 grau.

Essa capacidade depende da massa: repare que o ferreiro obteve melhores resultados com mais água, já que para esquentar a água ia precisar “roubar” mais calor do ferro. Porém, mesmo se tivéssemos a mesma massa de água e ferro, ainda assim o ferro iria sofrer uma maior redução de temperatura que o aumento da água. Isso se deve à capacidade térmica depender também do calor específico, que considera a capacidade de cada grama. Essa grandeza só depende da natureza do material: é maior na água do que no ferro e nos metais em geral. Por isso, para uma mesma massa teremos uma capacidade térmica maior na água, o que ocasiona o fenômeno descrito acima. Dizemos então que a água, por ter alto calor específico, precisa de muito calor para variar de temperatura, o que faz dela um ótimo regulador térmico. O resfriamento dos metais quentes é só um caso particular dessa regulação.