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COMO MEDIR TEMPERATURA

Escalas termométricas

  • escala Celsius;
  • escala Fahrenheit;
  • a escala absoluta;
  • conversão de escalas.

A temperatura está associada ao grau de agitação médio das moléculas ou átomos que compõe um corpo. Não podemos, porem, usar esse valor médio como sendo o valor da temperatura, pois e impossível medir a energia de agitação das moléculas ou átomos e obter o valor médio.

Por isso, para medir temperatura utilizamos alguma substancia na qual alguma grandeza varie quando houver variação de temperatura. A substancia e a grandeza são denominadas substancia termométrica e grandeza termométrica, respectivamente.

Vamos considerar um reservatório de vidro contendo mercúrio, um metal liquido,e apresentando um prolongamento. No interior desse prolongamento existe um canal muito fino (canal capilar), livre para ser invadido pelo mercúrio. Essa e a descrição de um termômetro, como o da foto abaixo, que você pode adquirir na nossa loja:

Termômetro dital

Quando o mercúrio (substancia termométrica) e aquecido, sofre dilatação térmica. Isto significa que o volume do mercúrio (grandeza termométrica) aumenta e, assim, sua superfície livre eleva-se dentro do canal. Dessa maneira a cada posição do mercúrio podemos associar um numero, que será a medida da temperatura.

O conjunto de números associados as temperaturas chama-se escala termométrica. Para construirmos uma, precisamos de duas temperaturas de referencia, denominadas pontos fixos.

Mundialmente são conhecidas as duas escalas termométricas abaixo, que veremos a seguir.

Escala Celsius
O físico sueco Andres Celsius, que viveu no século XVIII, usou como pontos fixos a temperatura do gelo derretendo e do vapor de água em ebulição, tudo a pressão normal, isto e, 1 atm.

A essa pressão, a temperatura do gelo derretendo foi denominada ponto de gelo e a do vapor da água em ebulição, ponto de vapor. Arbitrariamente ele atribuiu o numero 0 ao ponto do gelo e o numero 100 ao ponto do vapor. A centésima parte desse intervalo de 0 a 100 chama-se graus Celsius, cujo símbolo e ºC.


Escala Fahrenheit

O físico alemão Daniel Fahrenheit, que viveu entre o século XVII e XVIII, usou como pontos fixos duas temperaturas inadequadas: a de uma mistura de água, gelo picado e cloreto de amônio - a qual atribuiu o valor 0 - e a do sangue humano, a qual atribuiu o valor 100.

Nessa escala, os pontos de gelo e do vapor são dados por 32º F e 212º F onde º F e o símbolo do grau Fahrenheit.

A escala absoluta
Como a temperatura esta associada a agitação molecular, o "zero" da temperatura deveria corresponder ao estado em que essa agitação fosse a mínima admissível. Entretanto no 0º C e no 0º F, a agitação ainda e muito intensa. De fato existem, existem estados térmicos que essa agitação e muito menor, ou seja, existem, existem temperaturas muito abaixo de 0º C e de 0º F. Esses "zeros" foram adotados de modo totalmente arbitrário e, por isso, as escalas são denominadas relativas.

Numa escala absoluta, ao contrario do que ocorre nas relativas, o "zero" corresponde de fato ao estado da mínima agitação molecular. Nesse estado, inatingível na pratica, a pressão exercida por uma gás seria igual a zero, pois deixaria de haver agitação e colisões de suas moléculas com as paredes do recipiente.

Através de cálculos matemáticos foi determinado que a pressão de um gás e igual a zero quando a temperatura marcasse -273,15º C. Esse e o valor denominado "zero absoluto".

A escala absoluta mais conhecida e a Kelvin, proposta por William Thompson, Lord Kelvin, que viveu entre o século XIX e o inicio do século XX.

Nessa escala, a unidade de temperatura e o kelvin, cujo símbolo e K. Ela foi construída de modo que a variação de 1 unidade nessa escala corresponde a variação de uma unidade na escala Celsius.

Conversão de escalas
Algumas vezes pode ser necessário converter graus Celsius para Fahrenheit ou vice-versa. Isso e um processo fácil usando as seguintes formulas:

graus º F = 32 + (1,8 x  graus º C)

graus º C = (graus º C - 32) : 1,8

escala celsius com a escala fahrenheit lado a lado em um termômetro

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