Termologia e Escalas Termométricas: resumo de Física Enem e vestibular

O que é calor? E temperatura? Perguntas como essas são importantes para o Enem e o Vestibular. Fique em dia e aprenda um pouco mais sobre Termologia e Escalas Termométricas. Confira abaixo.

Como estão seus estudos para o Enem? Tudo certo na Física? Veja nesta aula calor e temperatura, escalas termométricas, transferência de calor e equilíbrio térmico. Confira a seguir um resumo e uma aula gratuita de Termologia.

Você já estudou e já sabe que se mede o calor através de Joules, e que a unidade de 1,0 caloria, certo? E como são medidas as temperaturas, para você ser o melhor no Enem? Para medir as temperaturas, são conhecidas no mundo científico três escalas diferentes para Termologia. São as Escalas Termométricas:

1- a Celsius: Elaborada por Anders Celsius (1701-1744), em que os pontos fixos da escala são os pontos de fusão do gelo (0°C) e de ebulição da água (100°C).

2- a Fahrenheit: Elaborada por Daniel Gabriel Fahrenheit (1686-1736), em que os pontos fixos são os pontos de fusão do gelo (32°F) e de ebulição da água (212°F).

3- e, por último, a Escala Termométrica de Kelvin: Elaborada por Lord Kelvin (1824-1907), em que os pontos de fusão e ebulição seriam 273K e 373K. Kelvin criou a ideia de zero absoluto: -273K.

Já consegue medir a temperatura em casa em °C, °F ou K? Você pode conferir em qualquer uma delas, e depois fazer a conversão para aprender e nunca mais esquecer. Para aprender conversões em Termologia, siga com a aula a seguir.

Temperatura – Todos os corpos são formados por átomos e moléculas que se apresentam em um constante estado de vibração, ou seja, têm energia cinética.ponto de fusão destacadaA temperatura é a grandeza física escalar que associamos à energia cinética média das partículas constituintes dos corpos.

Dica importante: Assim, quanto maior o “grau de agitação” das partículas, maior será a energia cinética média delas e maior a temperatura do corpo.

O Termômetro

O termômetro é o aparelho usado para medir, de maneira indireta, a temperatura dos corpos. Em qualquer termômetro, uma temperatura é associada a cada valor de uma grandeza física variável.

Essa grandeza física variável é chamada grandeza termométrica e pode ser, por exemplo, a altura de uma coluna de mercúrio, a pressão de um gás, a resistência elétrica de um condutor ou a luminosidade do filamento incandescente dentre outras, dependendo apenas do tipo de termômetro.

O termômetro de tubo de vidro

O termômetro de tubo de vidro é constituído, basicamente, por um tubo de vidro com diâmetro interno da ordem de décimos de milímetro (tubo capilar) e um reservatório (denominado bulbo) contendo um líquido (geralmente mercúrio ou um álcool com corante).aula01_fig01.jpgNeste tipo de termômetro, a grandeza termométrica utilizada é a altura ou o comprimento da coluna de líquido no interior do tubo de vidro. Então, para cada valor da coluna de líquido associamos um determinado valor de temperatura.

Pontos fixos – Ponto do Gelo e Ponto do Vapor

Os pontos fixos são estados térmicos com temperaturas bem definidas usados para a calibração de um termômetro. Ao se calibrar um termômetro devemos utilizar dois pontos fixos.

No caso do termômetro de tubo de vidro utilizamos o ponto do gelo PG (temperatura de fusão do gelo sob pressão normal) e o ponto do vapor PV (temperatura de ebulição da água sob pressão normal).aula1_fig2.png

Escalas Termométricas

Atualmente são usadas três escalas termométricas:

  1. a escala Celsius;
  2. a escala Fahrenheit –ambas relativas–; e,
  3. a escala absoluta Kelvin.

Qualquer escala absoluta, como a Kelvin, associa o valor 0 (zero) ao estado de energia cinética mínima das partículas que constituem o corpo.

A figura a seguir mostra essas três escalas, assim como as temperaturas adotadas, em cada uma delas, para o primeiro e para o segundo ponto fixo.aula01_fig01.jpgPara relacionar as temperaturas entre duas ou mais escalas termométricas devemos estabelecer uma relação de proporcionalidade entre o número de divisões (graus) de cada trecho da escala e o número de divisões (graus) no intervalo fundamental, entre os pontos fixos).

Para estas três escalas termométricas, teremos:aula01_fig01.jpg

Veja nossa aula especial sobre escalas termométricas e fique ainda mais preparado para o Enem e vestibulares!

Exercício:

A temperatura indicada por um termômetro graduado na escala Fahrenheit excede em duas unidades o triplo da indicação de outro termômetro graduado na escala Celsius. Qual é esta temperatura medida na escala Kelvin?

a) 300K

b) 298K

c) -273K

d) 273K

e) 373K

Resposta: Letra B.