Estudaremos dentro deste capítulo termômetros, escalas e
funções termométricas. Veremos como transformar de uma escala para outra e
porque isto é importante.
A discussão sobre temperatura é muito antiga, muitas vezes
imaginamos essa grandeza de forma errada, confundimos calor com temperatura e a
pergunta fica – Temperatura e Calor são as mesmas coisas? Vejamos se você é
capaz de distinguir as duas grandezas.
2 – Termômetro
Instrumento
utilizado para medir o grau de agitação térmica de um corpo, ou seja, a
temperatura. Ele pode ser dividido em três partes:
(i) Bulbo - Parte que contém a substância termométrica;
(ii) Capilar - Maior parte do termômetro, ela contém a
escala termométrica;
(iii)
Substância Termométrica - Substância colocada no interior do termômetro, deve
possuir dilatação regular, geralmente a substância utilizada é o mercúrio.
O termômetro funciona com o princípio de
equilíbrio térmico, ou seja, ao ser colocado em contato com um corpo ao passar
do tempo ele atinge o equilíbrio térmico com corpo fazendo com que a substância
termométrica se dilate ou contraia, quando isso ocorrer ela indicará um valor.
Mas para ter esse valor é necessário ter escalas numéricas no Capilar, para
isto ocorrer os termômetros são feitos baseados em dois pontos de fácil
marcação.
(i) Ponto de Gelo:
Temperatura na qual ocorre a fusão do gelo em água (ao nível do mar e latitude
45o);
(ii)
Ponto de Vapor: Temperatura na qual
ocorre a ebulição da água (ao nível do mar e latitude 45o).
3 – Escalas Termométricas
Abordaremos três escalas uma que é utilizada no Brasil e na
maior parte do mundo que é a escala Celsius desenvolvida pelo físico sueco
Anders Celsius (1701 – 1744). A segunda escala é utilizada pelo Estados Unidos
é a escala Fahrenheit desenvolvida por Daniel G. Fahrenheit (1685 – 1736). A
terceira é a escala absoluta Kelvin desenvolvida por William Thomson (1824 –
1907), mais conhecido por Lorde Kelvin ela é utilizada pelo Sistema
Internacional de Unidades. É importante dizer que a escala Kelvin não utiliza
em seu símbolo o grau o.
Para relacionar as escalas e determinar uma relação de
conversão entre elas basta elaborar uma expressão de proporção entre elas,
podemos fazer da seguinte forma:
Dividindo todos os denominadores por 20, temos:
Exercícios
1> Um termômetro graduado na escala Fahrenheit registra
68oF. Determine a temperatura correspondente nas escalas Celsius e
Kelvin.
(UFMT-MT) 2> Fahrenheit 451 é o título de um filme onde
se explica que 451oF é a temperatura da chama que destrói totalmente
um livro. Qual será o título desse livro se fosse usada a escala Celsius?
Justifique com cálculos.
(Mackenzie-SP) 3> Certo dia foi registrada uma
temperatura cuja indicação na escala Celsius correspondia a 1/3 da respectiva
indicação na escala Fahrenheit. Tal temperatura foi de:
4> Um termômetro mal calibrado na escala Celsius registra
10oC para o 1o ponto fixo e 90 oC para o 2o
ponto fixo. Às 10 horas, esse termômetro registra 30oC à temperatura
ambiente. Qual a verdadeira temperatura ambiente naquele instante?