SEGUNDOS COLEGIAIS PRIMEIRA SEMANA: ESCALAS TERMOMÉTRICAS

SEGUNDOS COLEGIAIS

PRIMEIRA SEMANA: ESCALAS TERMOMÉTRICAS

Temperatura

Antes de começarmos devemos ter em mente o que é temperatura, bom para a física temperatura é uma unidade de medida, que mede o grau de vibração das moléculas desta forma, fisicamente o conceito dado a quente e frio é um pouco diferente do que costumamos usar no nosso cotidiano. Podemos definir como quente um corpo que tem suas moléculas agitando-se muito, ou seja, com alta energia cinética. Analogamente, um corpo frio, é aquele que tem baixa agitação das suas moléculas.

Ao aumentar a temperatura de um corpo ou sistema pode-se dizer que está se aumentando o estado de agitação de suas moléculas.

  para que seja possível medir a temperatura de um corpo, foi desenvolvido um aparelho chamado termômetro. 

O termômetro mais comum é o de mercúrio, que consiste em um vidro graduado com um bulbo de paredes finas que é ligado a um tubo muito fino, chamado tubo capilar. 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. A escala de cada termômetro corresponde a este valor de altura atingida. Existem varias escalas de temperaturas, inclusive você pode criar uma escala de temperatura, só sua, entretanto existem três que são as mais usadas que são: Escala Celsius, Escala Fahrenheit e Escala Kelvin.

Escala Celsius

É a escala usada no Brasil e na maior parte dos países, 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 a 1ATM (0°C) e a temperatura de ebulição da água sob pressão normal (100°C).

Escala Fahrenheit

Outra escala bastante utilizada, principalmente nos países de língua inglesa, criada em 1708 pelo físico alemão Daniel Gabriel Fahrenheit (1686-1736), tendo como referência a temperatura de uma mistura de gelo e cloreto de amônia (0°F) e a temperatura do corpo humano (100°F).

Em comparação com a escala Celsius:

0°C=32°F

100°C=212°F

Escala Kelvin

Também conhecida como escala absoluta, foi verificada pelo físico inglês William Thompson (1824-1907), também conhecido como Lorde Kelvin. Esta escala tem como referência a temperatura do menor estado de agitação de qualquer molécula (0K) e é calculada apartir da escala Celsius.

Por convenção, não se usa "grau" para esta escala, ou seja 0K, lê-se zero kelvin e não zero grau kelvin. Em comparação com a escala Celsius:

-273°C=0K

0°C=273K

100°C=373K

Conversões entre escalas

Para que seja possível expressar temperaturas dadas em uma certa escala para outra qualquer deve-se estabelecer uma convenção geométrica de semelhança.

Por exemplo, convertendo uma temperatura qualquer dada em escala Fahrenheit para escala Celsius:

Pelo princípio de semelhança geométrica:

Exemplo:

Qual a temperatura correspondente em escala Celsius para a temperatura 100°F?

Da mesma forma, pode-se estabelecer uma conversão Celsius-Fahrenheit:

E para escala Kelvin:

Desta forma K=  C + 273

Algumas temperaturas:

	Escala Celsius (°C)	Escala Fahrenheit (°F)	Escala Kelvin (K)
Ar liquefeito	-39	-38,2	243
Maior Temperatura na superfície da Terra	58	136	331
Menor Tempertura na superfície da Terra	-89	-128	184
Ponto de combustão da madeira	250	482	523
Ponto de combustão do papel	184	363	257
Ponto de fusão do chumbo	327	620	600
Ponto de fusão do ferro	1535	2795	1808
Ponto do gelo	0	32	273,15
Ponto de solidificação do mercúrio	-39	-38,2	234
Ponto do vapor	100	212	373,15
Temperatura na chama do gás natural	660	1220	933
Temperatura na superfície do Sol	5530	10000	5800
Zero absoluto	-273,15	-459,67	0

Depois de assistir as duas primeiras aulas tente fazer em seu caderno: video 1 e video 2

Atividades

1) Transforme de Celsius para Fahrenheit: 

a)      40⁰ C        b) 60⁰       C)45⁰

2) Transforme de Fahrenheit para Celsius: 

a)      41⁰F  b) 50 ⁰F   c) 68⁰F

3 - (UEL PR/Janeiro) Quando Fahrenheit definiu a escala termométrica que hoje leva o seu nome, o primeiro ponto fixo definido por ele, o 0F, corresponde à temperatura obtida ao se misturar uma porção de cloreto de amônia com três porções de neve, à pressão de 1atm. Qual é esta temperatura na escala Celsius?

4 - (Unifor CE/Janeiro) Um estudante construiu uma escala de temperatura E atribuindo o valor 0°E à temperatura equivalente a 20°C e o valor 100°E à temperatura equivalente a 104°F. Quando um termômetro graduado na escala E indicar 25°E, outro termômetro graduado na escala Fahrenheit indicará:

5 - (Unifor CE/Janeiro) Uma certa massa de gás perfeito sofre uma transformação isobárica e sua temperatura varia de 293K para 543K. A variação da temperatura do gás, nessa transformação, medida na escala Fahrenheit, foi de

6 - (Unifor CE/Janeiro) Mediu-se a temperatura de um corpo com dois termômetros: um, graduado na escala Celsius, e outro, na escala Fahrenheit. Verificou-se que as indicações nas duas escalas eram iguais em valor absoluto. Um possível valor para a temperatura do corpo, na escala Celsius, é

7 - (Unifor CE/Janeiro) A temperatura de determinada substância é 50°F. A temperatura absoluta dessa substância, em kelvins, é

PENSAMENTO DA SEMANA:

Uma mulher obesa (gorda) foi ao médico e falou:- Dr. vi uma moça na revista que tinha um corpo lindo, será que eu poderia ficar com o corpo igual ao dela.
- Claro minha senhora vou te passar um regime.- Espera um pouco Dr. não quero fazer regimes, eu sempre desisto no meio.
- Tudo bem, que tal começarmos a fazer caminhada todos os dias,
- Ahh não o meu joelho dói.-Então que tal hidroginástica.-Não gosto de piscinas.- Então vou passar remédios.- Não tem outra coisa.Então finalmente o médico disse:- O que você quer que eu faça pela senhora.    
Moral da estória. Nós sempre estamos querendo alguma coisa, mas sempre fazendo tão pouco para obter. Estude mais está é sua oportunidade.