Termometria

Um termômetro é utilizado para efetuar a medição de um corpo ou sistema. Abaixo, trataremos de três escalas: Fahrenheit, Celsius e Kelvin.

A termometria é uma área da termologia que estuda a temperatura e suas formas pelas quais a mesma pode ser medida. Embora o conceito de temperatura seja intuitivo, partir de uma ideia que leve a uma definição universal pode ser complicado, pois essa definição depende essencialmente da teoria microscópica. De forma simplificada, entretanto, podemos imaginar a temperatura sendo a medida da energia térmica das partículas que constituem um corpo.

Uma forma satisfatória de forjar uma escala termométrica pode ser a seguinte:

  • (i) Tomemos dois fenômenos que acreditamos ocorrer sempre à mesma temperatura.
  • (ii) Façamos marcas na escala do termômetro, construído da forma especificada, quando ele for imerso sucessivamente em dois meios nos quais os fenômenos escolhidos estiverem ocorrendo.
  • (iii) Dividimos a distância entre as duas marcas num número conveniente de intervalos iguais e igualmente espaçados. Cada uma delas representa um grau (°) na escala de temperaturas.

Dessa forma, é possível construir o nosso próprio termômetro utilizando uma escala também própria.

Termômetro médico mostrando a temperatura de 38,7 °C. Imagem: Wikimedia Commons.
Termômetro médico mostrando a temperatura de 38,7 °C. Imagem: Wikimedia Commons.

Escalas de temperatura

Atualmente, três escalas figuram entre as mais utilizadas no mundo. Confira abaixo.

Escala Fahrenheit

Construída pelo o físico e engenheiro alemão Daniel Gabriel Fahrenheit (1686-1736), os valores definidos para os pontos fixos foram 32°F para o ponto de fusão e 212°F para o de ebulição da água. É amplamente utilizada em países de língua inglesa como, por exemplo, Estados Unidos e Inglaterra (BORTOTTI).

Escala Celsius

Construída pelo físico sueco Anders Celsius, é a escala que tem como pontos fixos 0°C, para o ponto de gelo, e 100°C, para o ponto de vapor. É quase exclusivamente utilizada em todo o mundo civilizado. Trata-se da escala consensualmente utilizada no Brasil.

Escala Kelvin

Idealizada a partir dos estudos de Lord Kelvin sobre agitações de partículas em gases e níveis energéticos térmicos possíveis para as moléculas, idealizando, então, uma energia mínima na qual a molécula “não vibra”. Kelvin chamou esse ponto de zero absoluto, e os valores definidos para os pontos fixos foram 273 K para a fusão e 373K para a ebulição. A escala de Kelvin é conhecida como escala absoluta, nota-se que, na escala de Kelvin não se utiliza a palavra “grau” antes da unidade, sendo assim, 300 K lê-se trezentos Kelvin.

As escalas Fahrenheit, Kelvin e Celsius com suas respectivas marcações para os pontos de fusão e de ebulição da água.
As escalas Fahrenheit, Kelvin e Celsius com suas respectivas marcações para os pontos de fusão e de ebulição da água.

Conversão de temperatura

Muitas vezes há a necessidade de transformar uma temperatura medida em uma determinada escala para a sua relativa em outra. As seguintes equações mostram como as três escalas tratadas neste texto se relacionam:

Relação entre as escalas Fahrenheit, Celsius e Kelvin.
Relação entre as escalas Fahrenheit, Celsius e Kelvin.

onde temos que T, tf e tc são as temperaturas em Kelvin, Fahrenheit e Celsius, respectivamente.

Referências

EISBERG, R. M. and LERNER, L. S., Physics: Foundations and Applications, McGraw-Hill, 1981.

BORTOTTI, F. Fahrenheit, 2015.

Por Carlos Ferreira
Como referenciar este conteúdo

Ferreira, Carlos. Termometria. Todo Estudo. Disponível em: https://www.todoestudo.com.br/fisica/termometria. Acesso em: 23 de September de 2021.

Teste seu conhecimento

1. (PUC-RS/09) A febre é um indicador de alguma anormalidade no organismo humano. Dentre as temperaturas a seguir, a que indica um estado febril é:

(A) 39°F

(B) 60°F

(C) 72° F

(D) 102°F

(E) 150 °F

2. (ITA/95) O verão de 1994 foi particularmente quente nos Estados Unidos da América. A diferença entre a máxima temperatura do verão e a mínima do inverno anterior foi de 60ºC. Qual o valor dessa diferença na escala Fahrenheit?a) 33ºF

b) 60ºF

c) 92ºF

d) 108ºF

e) 140ºF

1.[d]

Uma pessoa é considerada febril em temperatura acima de 38°C. Então, ao converter de °C para °F, obtemos uma temperatura de 100.4 °F, o que nos deixa com os itens D e E. Todavia, fazendo a conversão de °F para °C vemos que 102°F equivale à 40°C e 150°F equivale à aproximada 65°C, de forma que resta a alternativa D.

2. [d]

Para fazer a conversão da escala Celsius para a escala Fahrenheit, há que se utilizar a seguinte fórmula:

ΔTC =  ΔTF
5         9

Ao substituir os 60°C da equação acima, temos

60 = ΔTF
5       9

12 = ΔTF
9

ΔTF  = 12.9

ΔTF = 108 °F

Compartilhe

TOPO