Foto: Arquivo do pesquisador Mário Andrade com composição da assessoria de comunicação da UFMT
O funcionamento do banho quente, presente na rotina de milhões de brasileiros, é resultado direto de princípios da física aplicados à engenharia elétrica. A explicação foi detalhada em um artigo publicado pela Universidade Federal de Mato Grosso (UFMT), por meio da Pró-reitoria de Pesquisa (PROPESQ), dentro da seção de divulgação científica “Leia 1 Cientista”.
O conteúdo, intitulado “A física por trás do seu banho quente”, foi produzido pelo professor Márcio de Andrade Batista, docente do curso de Engenharia de Alimentos do Câmpus do Araguaia. O texto completo pode ser acessado AQUI.
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A publicação integra uma iniciativa que reúne textos de pesquisadores, técnicos e estudantes da universidade, com o objetivo de tornar o conhecimento científico mais acessível ao público.
Origem do chuveiro elétrico
O artigo explica que o banho quente só se tornou comum no Brasil graças ao desenvolvimento do chuveiro elétrico, criado na década de 1930 pelo engenheiro Francisco Canhos Navarro. O sistema foi desenvolvido a partir da adaptação de uma resistência elétrica, semelhante à utilizada em ferros de passar roupa.
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Além do aquecimento da água, o engenheiro também projetou um mecanismo capaz de acionar automaticamente o funcionamento do equipamento de acordo com a pressão da água, recurso que permanece presente nos modelos atuais.
Efeito Joule e aquecimento da água
O princípio físico que permite o funcionamento do banho quente é conhecido como Efeito Joule. Esse fenômeno ocorre quando a corrente elétrica atravessa um material condutor, transformando parte da energia elétrica em calor.
De acordo com o artigo, esse processo acontece porque os elétrons em movimento colidem com partículas do material condutor, liberando energia térmica. No caso do chuveiro elétrico, essa transformação ocorre na resistência metálica, geralmente feita de ligas condutoras.
O aquecimento é rápido e ocorre em poucos segundos, permitindo que a água seja aquecida quase instantaneamente ao passar pela resistência, garantindo o banho quente.
Aplicações do fenômeno na prática
O texto também apresenta exemplos práticos do efeito Joule em outras situações, como no funcionamento de lâmpadas incandescentes e em processos industriais, como a soldagem de metais.
Nesse tipo de aplicação, a passagem de corrente elétrica pode gerar temperaturas superiores a 1.000 °C, muito acima da temperatura de um banho quente. O calor intenso permite a fusão de materiais metálicos, sendo utilizado na fabricação de estruturas, equipamentos e reparos diversos.
Segurança durante o banho quente
Apesar da combinação entre água e eletricidade, o artigo explica por que o banho quente com chuveiro elétrico é considerado seguro quando o equipamento está em boas condições de uso.
Um dos fatores é a diferença de resistência elétrica entre os materiais. A corrente elétrica tende a circular pela resistência metálica do chuveiro, que conduz eletricidade com maior eficiência do que o corpo humano.
Outro ponto destacado é a condutividade da água, que, embora permita a passagem de corrente elétrica devido a partículas dissolvidas, possui menor capacidade de condução em comparação aos metais.
Além disso, quando a água sai pelos orifícios do chuveiro, ela se divide em pequenas gotas separadas por ar, que atua como isolante elétrico. Essa interrupção dificulta a passagem da corrente elétrica até o usuário.
Consumo de energia e uso cotidiano
O artigo também aponta que o banho quente exige grande consumo de energia elétrica, uma vez que o aquecimento ocorre de forma instantânea e contínua durante o uso do chuveiro.
Por esse motivo, o equipamento é frequentemente um dos principais responsáveis pelo aumento no consumo de eletricidade nas residências brasileiras.
Divulgação científica e acesso ao conhecimento
A seção “Leia 1 Cientista”, da PROPESQ da Universidade Federal de Mato Grosso, reúne conteúdos produzidos por pesquisadores de diferentes áreas, com linguagem acessível ao público em geral. A iniciativa conta com apoio da Rede Sucuri e integra ações de comunicação pública da ciência.
Segundo a universidade, os textos publicados são de responsabilidade dos autores e têm como objetivo ampliar o acesso ao conhecimento científico, aproximando a população de temas presentes no cotidiano, como o funcionamento do banho quente.
A explicação do fenômeno demonstra como conceitos da física estão diretamente ligados a atividades diárias, evidenciando a aplicação prática da ciência em soluções tecnológicas amplamente utilizadas no país.
*O texto foi produzido com base em informações da UFMT
