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 e aprenderá 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.
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.
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.
Escalas Termométricas
As escalas termométricas 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.
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 termométricas
Observe abaixo as três escalas e seus pontos de temperatura comuns:
Para fixar, observe a tabela na imagem:
Podemos relacionar através de expressões, essas três escalas, da seguinte forma:
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.
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:
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.
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Exercícios sobre escalas termométricas
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Pergunta 1 de 10
1. Pergunta
(PUC GO/2019)
A falta de conscientização das pessoas vem intensificando o aquecimento global. Como consequência desse fenômeno, atividades humanas estão sendo impactadas. Em Ontário, no Canadá, por exemplo, um efeito aparentemente paradoxal desse fenômeno fez com que a temperatura despencasse para o extremo de –58º F. Em consequência, escolas e o comércio foram fechados temporariamente. Marque a alternativa que corresponde corretamente ao valor desse extremo de temperatura nas escalas Celsius e kelvin:
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Pergunta 2 de 10
2. Pergunta
(UNITAU SP/2019)
Um termômetro desconhecido X mede, em condições normais de temperatura e de pressão, a temperatura de fusão do gelo, e registra 20º X, e para a temperatura de ebulição da água registra 220º X. É CORRETO afirmar que a temperatura de 70º X de uma substância qualquer medida por esse termômetro equivalerá a quantos graus Fahrenheit?
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Pergunta 3 de 10
3. Pergunta
(UFGD MS/2019)
Para se construir um termômetro volumétrico usando material adequado, ou seja, que siga uma proporção linear entre temperatura e volume, deve-se usar como referências as temperaturas de ebulição e de solidificação da água pura à pressão de 1 atm. Sendo assim, na temperatura de solidificação da água, o termômetro hipotético deve marcar um volume de 13 ml e na temperatura de ebulição, 93 ml. Então, qual seria a temperatura em Kelvin, quando o termômetro marcar 45 ml?
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Pergunta 4 de 10
4. Pergunta
(UFGD MS/2018)
Em um dia típico na região Centro-Oeste é comum se observar uma amplitude térmica, diferença entre as temperaturas máxima e mínima de um mesmo dia, de 15ºC. O quanto equivale essa mesma amplitude térmica na escala Kelvin e Fahrenheit, respectivamente?
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Pergunta 5 de 10
5. Pergunta
(UNIC MT/2018)
Para determinar a febre de seus pacientes, um enfermeiro criou sua própria escala linear de temperaturas. Na escala, os valores de 2 e 6 correspondem a 35ºC e 43ºC, respectivamente.
Nessas condições, a temperatura que apresentam o mesmo valor numérico nas duas escalas, em ºC, é igual aCorretoParabéns, resposta correta! Siga com o simulado.
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Pergunta 6 de 10
6. Pergunta
(UTF PR/2018)
Sobre escalas termométricas, considere as seguintes afirmações:
I) A temperatura normal do corpo humano é 36,5ºC. Na escala Fahrenheit, essa temperatura corresponde a um valor maior do que 100ºF.
II) Na escala Kelvin, todas as temperaturas são representadas por valores positivos.
III) A temperatura de 0ºC na escala Kelvin corresponde a 300 K.Está(ão) correta(s) apenas:
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Pergunta 7 de 10
7. Pergunta
(UNITAU SP/2018)
Um cientista da área térmica construiu um termômetro utilizando uma escala criada por ele, a qual denominou de escala S. O instrumento foi baseado numa coluna capilar de mercúrio, e mede, para o ponto de fusão do gelo, 40 S, onde S é a unidade de temperatura de seu instrumento. Ao medir a temperatura do ponto de vapor de água com seu instrumento, encontra 400 S.
É CORRETO afirmar que a temperatura de 132 graus fahrenheit corresponde a
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Pergunta 8 de 10
8. Pergunta
(UNIC MT/2017)
O comprimento da coluna de mercúrio de um termômetro é de 5,0cm quando o termômetro está em equilíbrio no ponto de fusão do gelo e 25,0cm quando o termômetro está em equilíbrio no ponto de vapor da água. Considerando-se que o comprimento da coluna é 16,8cm quando o termômetro está imerso em uma solução química, então a temperatura em que se encontra esta solução, em ºC, é igual a
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Pergunta 9 de 10
9. Pergunta
(CEFET MG/2016)
Para verificar se uma pessoa está febril, pode-se usar um termômetro clínico de uso doméstico que consiste em um líquido como o mercúrio colocado dentro de um tubo de vidro graduado, fechado em uma das extremidades e com uma escala indicando os valores de temperatura. Em seguida, coloca-se o termômetro debaixo da axila e aguardam-se alguns minutos para fazer a leitura.
As afirmativas a seguir referem-se ao funcionamento do termômetro.
I. A temperatura marcada no termômetro coincidirá com a temperatura de ebulição do mercúrio do dispositivo.
II. A temperatura marcada na escala do termômetro está relacionada com a dilatação térmica do mercúrio.
III. O tempo de espera citado acima refere-se ao tempo necessário para que se atinja o equilíbrio térmico entre o paciente e o termômetro.
IV. Se a substância do mesmo termômetro for trocada por álcool, a temperatura indicada será a mesma.As afirmativas corretas são
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Pergunta 10 de 10
10. Pergunta
(UEA AM/2016)
Ao analisar por 32 anos as temperaturas da superfície global registradas por satélites, os cientistas encontraram o ponto mais frio da Terra. Eles descobriram que, em agosto de 2010, em um cume no Planalto do Leste da Antártica, a temperatura atingiu –136 ºF.
(http://oglobo.globo.com. Adaptado.)Se registrada por um termômetro graduado na escala Celsius, essa temperatura corresponderia, aproximadamente, a
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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.
