Escalas Termométricas

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O que é graduação de um termômetro? Quais são as três principais escalas termométricas? Celsius ou centrígrada. O que é a graduação de um termômetro? Quais são as três principais escalas termométricas? Por que a escala Kelvin é a escala absoluta?

Nessa aula de física para o Enem você revisará tudo sobre termometria. Vai entender como graduar um termômetro. Aprender mais sobre as diferentes escalas termométricas existentes, assim como as fórmulas de conversão de uma escala para outra incluindo variação de temperatura, e o zero absoluto. Revise as escalas termométricas! Fique com a gente e mande bem em Ciências da Natureza no Enem e nos vestibulares!

Medição de temperatura

A medição da temperatura foi algo muito pesquisado por cientistas a partir do século XVII. Após Galileu Galilei, em 1631, inventar o aparelho termoscópio a ar, esses dispositivos foram se tornando cada vez mais sofisticados e precisos.

Até o surgimento dos modernos termômetros digitais, os mais utilizados eram os de mercúrio. Esses instrumentos têm como base a dilatação de certa quantidade de mercúrio contido num recipiente de vidro (bulbo) ligado a um tubo de diâmetro bem pequeno.

aula de escalas termometricas
Figura 1: Desenho de uma mão segurando um termômetro médico de mercúrio.

 

A escolha do mercúrio deveu-se ao fato de ser um líquido de dilatação regular. Quando a temperatura do termômetro aumenta, as moléculas de mercúrio aumentam sua agitação fazendo com que este se dilate, preenchendo o tubo capilar. Para cada altura atingida pelo mercúrio está associada uma Temperatura.

O uso do termômetro para medir a temperatura fundamenta-se no fato de que, após algum tempo em contato, o sistema e o termômetro adquirem a mesma temperatura, isto é, alcançam o equilíbrio térmico.

Várias escalas termométricas surgiram desde então. As utilizadas hoje são três: A escala de Celsius, a de Fahrenheit e a de Kelvin. A escala de cada uma corresponde a um valor de altura atingida.

Escalas Termométricas

Escala Celsius

É a escala usada aqui no Brasil e na maior parte dos países. Foi oficializada em 1742 pelo astrônomo e físico sueco Anders Celsius (1701-1744). Esta escala tem como pontos de referência a temperatura de congelamento da água sob pressão normal (0°C) e a temperatura de ebulição da água sob pressão normal (100°C).

Ela é dita centígrada pois, entre o ponto de fusão e ebulição, é dividida em 100 intervalos menores. Já a escala de Fahrenheit, que veremos a seguir, foi dividida em 180 intervalos. A escala Kelvin também é centígrada.

Escala de Fahrenheit

É a escala menos utilizada. É usada apenas em cinco países no mundo, incluindo o Estados Unidos. Foi criada em 1708 pelo físico alemão Daniel Gabriel Fahrenheit (1686-1736), tendo como referência a temperatura do congelamento da água (0oF) e a temperatura do corpo humano (100°F).

Escala Kelvin

É conhecida também como escala absoluta. Foi criada pelo físico inglês Lorde Kelvin (1824-1907). Esta escala tem como referência a temperatura do menor estado de agitação de qualquer molécula (0 K) e é calculada a partir da escala Celsius.

Foi adotado, por convenção, não usar “grau” para esta escala, ou seja 0 K, lê-se zero Kelvin e não zero grau Kelvin.

Conversões entre as escalas

Observe abaixo as três escalas e seus pontos de temperatura comuns:

escalas termométricas

Para fixar, observe a tabela na imagem:

escalas termométricas

Podemos relacionar através de expressões, essas três escalas, da seguinte forma:

fórmulas de conversão de escalas

Uma relação muito útil entre Celsius e Fahrenheit, para não precisar utilizar as fórmulas de conversão das escalas é que 1oC corresponde a 1,8oF. Guarde isso ok?!

E quando o problema se trata de variação de temperatura? Como resolver?

Para variação de temperatura devemos utilizar uma outra expressão que leva em conta o intervalo dos dois pontos extremos das escalas, isto é, 100º para Celsius e Kelvin e 180º para Fahrenheit.

escalas termométricas conversão

Por exemplo: Se um corpo teve sua temperatura alterada de 10oC para 35oC. Sua variação foi de 25oC. Quanto corresponderia essa variação se sua temperatura tivesse sido medida em Fahrenheit?

Resolução:

resolução de exercício

Então, se tivesse sido medido na escala Fahrenheit, a variação seria 45oF.

O zero absoluto

O zero absoluto é uma temperatura em que a energia de movimento das moléculas tende a zero, ou seja, não há movimento.

Até 2013, nenhum cientista havia conseguido chegar a essa temperatura, mas uma equipe de cientistas fez com que um gás atingisse valores menores que o próprio zero absoluto.

Tire suas dúvidas sobre escalas termométricas e variações de temperatura com as aulas do nosso canal!
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Sobre o(a) autor(a):

Rodinei Pachani é mestre em Geofísica pela USP-SP, com licenciatura plena em matemática, possui pós-graduação em Gerência Financeira e especialização em Estatística Aplicada. Possui experiência de mais de 28 anos em sala de aula, tendo trabalhado com ensino médio, cursinhos e Faculdades. É autor do livro “Ciência ao alcance de todos” e possui um canal no YouTube onde realiza experimentos, explica conteúdos e resolve exercícios de física.

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