A temperatura é uma grandeza física definida como a medida do grau de agitação das moléculas que fazem parte de um corpo qualquer. Nesse sentido, quanto mais agitação das moléculas, maior será a temperatura do corpo, o que o deixa mais quente, por exemplo.
Logo, pode ser medida por meio de uma escala termométrica formada a partir do comportamento de dilatação térmica. E o objeto mais eficaz para medi-la é o termômetro.
A precisão na medição das temperaturas, no entanto, é obtida pela utilização das escalas termométricas.
Assim, as três escalas usadas são a Kelvin (K), a Celsius (C) e a Fahrenheit (F).
O que é temperatura?
Temperatura é a medida do grau de vibração das moléculas que entram na composição de um corpo. Esse corpo se estabilizará na temperatura quente, caso a vibração molecular fique alta. Se ficar baixa, a temperatura estará fria.
É uma das grandezas da Física, posto que é responsável pela caracterização do estado térmico de um corpo ou sistema. Ela se mede em escalas, conforme o sistema internacional de unidades. Esse sistema é o responsável pela padronização das unidades de variadas grandezas, com o fim de facilitar a sua utilização mundial.
Na teoria, podemos afirmar que não há um valor máximo para a temperatura de um corpo. O mesmo não se pode afirmar do valor mínimo, que é o zero absoluto.
Ou seja, a menor temperatura que se pode constar numa escala termométrica. Essa temperatura teórica equivale a zero Kelvin (0 K), e é o estado em que a totalidade absoluta das partículas que compõem um sistema termodinâmico precisa repousar completamente.
Além disso, é importante também ressaltar que a Termologia é a parte da física responsável pelo estudo dos fenômenos ligados ao aquecimento, resfriamento etc. Já a Termometria é a parte da Termologia que estuda as temperaturas, os termômetros e as escalas termométricas.
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Como se mede a temperatura?
A maneira mais eficaz de se medir as temperaturas é através de uma escala termométrica, que é constituída a partir do comportamento de dilatação térmica.
Assim, ao aquecermos um determinado corpo, as moléculas ali contidas vibram em maior intensidade e, por essa razão, se afastam umas das outras, e assim se dá uma dilatação térmica. Por outro lado, se resfriarmos o mesmo corpo, encontraremos o fenômeno da contração térmica.
Podemos usar como exemplo uma prática bem usual em nossa residência, que é aferir se uma pessoa está ou não febril. Nesse caso, evidentemente, faremos uso de um termômetro de mercúrio, elemento químico sensível à mudanças das temperaturas.
Nesse aparelho há um recipiente arredondado ligado a paredes finas, e quando a temperatura sobe, as moléculas de mercúrio se agitam e preenchem o tubo capilar. Como há diversas marcações, até aonde vai o nível do metal é a temperatura encontrada.
O termômetro encosta numa pessoa e o mercúrio que está lá dentro se aquece e dilata, em seguida chegando à mesma temperatura do corpo. Quando isso ocorre dizemos que foi alcançado o equilíbrio térmico. O fio de mercúrio que se movimenta mostra o valor indicado por uma escala termométrica que é igual a do corpo febril. Por essa razão, é importantíssimo a gente conhecer mais sobre essas escalas.
Quais são as escalas termométricas?
As escalas termométricas são utilizadas para se medir as temperaturas de um corpo de maneira precisa.
Escala Celsius
Essa é a escala empregada no Brasil, assim como em boa parte do mundo. Sua estipulação se deu no ano de 1742, bom base nos estudos do astrônomo e físico sueco Anders Celsius.
O referencial para a utilização dessa escala é a temperatura de congelamento da água com pressão normal (0° C), além da temperatura de ebulição da água também com pressão normal (100° C).
Escala Fahrenheit
A escala Fahrenheit teve origem em 1708 e foi desenvolvida pelo físico alemão Daniel GabrielFahrenheit. Ela é usada nos países de língua inglesa, a exemplo dos Estados Unidos.
Para sua criação, o físico usou como referência a temperatura de um misto de gelo e cloreto de amônia (0° F), bem como a temperatura do corpo humano (100° F). Só a título de comparação com a escala Celsius:
- 0° C = 32° F
- 100° C = 212° F
Escala Kelvin
Criada pelo físico inglês William Thompson (Lorde Kelvin), seu referencial é a temperatura do mínimo de agitação de uma molécula (0 K), utilizando-se de cálculos na escala Celsius. Foi proposta em 1848, e é chamada de escala absoluta.
Uma particularidade interessante sua é a não utilização da expressão grau, por exemplo, 0 K deve-se ler zero Kelvin em vez de zero grau Kelvin. Na comparação com a escala Celsius, temos:
- -273° C = 0 K
- 0° C = 273 K
- 100° C = 373 K.
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Como fazer a conversão de temperatura?
Na necessidade de expressar uma temperatura de uma escala para outra, será necessário estabelecer uma conversão geométrica de semelhança. Note na fórmula abaixo a relação para converter as escalas de temperatura umas nas outras:
TC/5 = (TF – 32)/9 = (TK – 273)/5
Ou seja, TC divido por 5 corresponde a TF menos 32 divido por 9 e a TK menos 273 sobre 5.
Onde TC = temperatura em Celsius, TF = temperatura em Fahrenheit e TK = temperatura em kelvin.
Com a utilização dessa forma, podemos converter temperaturas expressas tanto em graus Celsius, quanto em Fahrenheit ou Kelvin. Para isso basta substituir as variáveis pela qual se quer converter.
Qual é a diferença entre calor e temperatura?
Dessa forma, não devemos confundir temperatura e calor, posto que são conceitos que se aproximam, mas possuem significados diferentes na Termologia.
O calor é uma forma de energia, enquanto que a temperatura é uma medida da energia cinética dos átomos e moléculas de um determinado corpo. Ou seja, o calor é um fluxo de energia entre sistemas termodinâmicos, até que se atinja o equilíbrio térmico.
Fontes: Só Física, Indo Escola, Brasil Escola e Mundo Educação.
