segunda-feira, 24 de outubro de 2011

Temperatura e Calor, escala termométrica

Temperatura e Calor, Escala termométrica

No dia-a-dia estamos constantemente entrando em contato com objetos ou ambientes onde podemos ter a sensação de quente ou frio, percebendo diferentes temperaturas. E é comum usarmos as palavras calor e temperatura sem deixar claro a diferença existente entre as duas. Algumas expressões podem até apresentar as palavras com seus conceitos trocados, como no caso da expressão "como está calor hoje!" onde se usa a palavra calor para expressar a temperatura do ambiente. A partir disso se deduz que as sensações de quente e frio que temos também não são sensações de calor e sim de temperatura. Na verdade, temperatura de um objeto ou meio é a medida (uma grandeza) de o quanto estão agitados seus átomos e moléculas, enquanto que calor, ou energia térmica, é a quantidade de energia envolvida nessa agitação molecular. Já o calor é energia. Quando um corpo transfere energia para outro devido à diferença de temperatura existente entre eles, observa-se o conceito de calor.
Portanto essa energia só existe se estiver em movimento. Tal transferência ocorre até que os corpos igualem suas temperaturas, chegando, então, ao equilíbrio térmico.

Nos dias atuais, caso fiquemos com febre, podemos medir a temperatura corporal com os mais variados tipos de termômetros: os tradicionais, com tubos capilares contendo mercúrio, termômetros digitais, etc. Sabemos que nem sempre foi tão fácil assim, pois, tempos atrás, para verificar se uma pessoa estava com febre, era preciso que outra pessoa encostasse a mão na testa para medir sua temperatura.
Existem diversas escalas termométricas, a mais utilizada no Brasil é a Celsius (ºC). Ela considera a temperatura 0ºC (zero graus), o ponto de fusão da água, e a temperatura de 100ºC (cem graus) como o ponto de ebulição da água. Nos EUA e Inglaterra, a escala utilizada é a Farenheight (ºF), que considera 37º como o ponto de fusão do H2O, e 212º o ponto de ebulição.
Existe uma terceira escala, chamada de Kelvin, que tem como ponto de referência, o zero absoluto. Seria o menor estado de agitação de moléculas. Essa temperatura é o zero kelvin, que, convertido para graus Celsius, equivale a -273ºC.

Convertendo temperaturas

Para fazer a conversão de uma temperatura para outra unidade, devemos utilizar o diagrama abaixo:

Abaixo temos as principais escalas termométricas:

Escala Celsius
Na escala Celsius o ponto de gelo é 0 e o ponto de vapor é 100. Nessa escala, o intervalo entre os pontos fixos é dividido em 100 partes iguais, sendo que cada divisão corresponde a 1grau.

Escala Fahrenheit
Na escala Fahrenheit o ponto de gelo é 32 e o ponto de vapor é 212. Nessa escala, o intervalo entre os dois pontos fixos é dividido em 180 partes iguais, sendo que cada divisão corresponde a 1 grau fahrenheit (1°F).

Escala Kelvin
Na escala Kelvin o ponto de gelo é 273 e o ponto de vapor é 373. Nessa escala, o intervalo entre os dois pontos é dividido em 100 partes iguais, sendo que cada divisão corresponde a 1 kelvin (1k).
Definimos a correspondência entre essas escalas da seguinte maneira:
0°C = 32 °F = 273 K
100°C = 212 °F = 373 K

Podemos relacionar as três escalas da seguinte forma:



Para fazer a mudança de qualquer valor de uma escala para outra, podemos utilizar a seguinte relação matemática:



OBS. Usaremos:


Amplie seu conhecimento


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