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Atividade A3 Física dinâmica e termodinâmica De acordo com Pires, Afonso e Chaves (2006, p. 104)“Em 1668 Joachin Dalence (1640-1707) foi o primeiro a afirmar que eram precisos dois pontos fixos para se determinar uma escala [...]”. Com base no termômetro de etanol, estabeleceu como pontos fixos o ponto de fusão do gelo e o da manteiga. Em 1694, Renaldini (1615-1698) trocou o ponto de fusão deste pelo de ebulição da água, que era mais prático e reprodutível. Isaac Newton (1642-1727) publicou em 1701 um artigo, _A Scale of Degrees of Heat and Cold_, onde também mencionava a ebulição da água como segundo ponto fixo em sua escala termométrica, além da fusão do gelo (esse artigo também menciona a lei de resfriamento que leva seu nome). A grande dificuldade neste aspecto era o emprego de toda sorte de misturas refrigerantes (água + gelo, gelo + sal de cozinha, gelo + cinzas, gelo + carvão, neve + etanol, neve ou gelo em fusão...) e de vários sensores de temperatura (afora o álcool e o mercúrio, tem-se referência ao uso de alcatrão, óleo de linhaça e de azeite de oliva). Assim, determinar a ‘temperatura’ de um corpo naquele tempo dependia do modo de cada um construir seu instrumento. PIRES, D. P. L.; AFONSO, J. C.; CHAVES, F. A. B. A termometria nos séculos XIX e XX. SCIELO. Rev. Brasileira de Ensino Física, São Paulo, v. 28, n. 1, p. 101-114, 2006. Disponível em: http://www.scielo.br/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S1806- 11172006000100013&lng=en&nrm=iso ; Acesso em: 22 Jan. 2020. Com base na citação apresentada e nos conteúdos abordados ao longo da disciplina, responda: qual a importância da padronização nas medidas de temperatura, bem como a reprodutividade ou a facilidade de construção de uma nova escala termométrica? Para responder à questão, faça uma pesquisa sobre o desenvolvimento das diferentes escalas termométricas, história da termologia e sobre escalas termométricas arbitrárias. Resposta: Com base nos conteúdos estudados posso dizer que; um sistema padronizado de medidas evita erros na comunicação em relação aos resultados de medições ao redor do mundo. Pensemos que cada país tenha uma unidade diferente para medida de temperatura quando houver a necessidade de troca de informações entre países as unidades e os valores destas não serão condizentes e isso acarretaria em uma grande confusão. Para evitar este problema, um sistema padronizado de medidas se faz necessário. Escalas termométricas Como existem três escalas termométricas em uso no mundo, é muito importante conhecê-las e saber converter os valores de temperatura entre elas. Uma é escala termométrica é composta por valores estabelecidos de forma arbitrária a partir dos pontos de fusão e ebulição da água. A sua função é medir temperaturas, mostrando por meio de seus valores se um corpo está quente ou frio. Construir uma escala termométrica é algo extremamente fácil, por isso, com o desenvolvimento dos estudos em Termologia, no século XVIII, existiam cerca de 40 escalas em uso. Hoje as escalas utilizadas são apenas três: Celsius, Fahrenheit e Kelvin. http://www.scielo.br/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S1806-11172006000100013&lng=en&nrm=iso http://www.scielo.br/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S1806-11172006000100013&lng=en&nrm=iso https://mundoeducacao.uol.com.br/quimica/ponto-fusao-ponto-ebulicao-na-tabela-periodica.htm https://mundoeducacao.uol.com.br/fisica/termologia.htm Escala Celsius A maioria dos países utiliza a escala Celsius como escala termométrica oficial. Ela foi criada no século XVIII pelo sueco Anders Celsius e possui cem intervalos. É por isso que ela é chamada de escala centígrada. Os valores adotados por Celsius para os pontos de fusão e ebulição são, respectivamente, 0 e 100. Escala Fahrenheit Criada em 1714 pelo alemão Daniel Fahrenheit, essa escala é a mais utilizada por países de língua inglesa. Fahrenheit criou o primeiro termômetro de mercúrio que funcionou de forma satisfatória e, após fazer medidas baseadas no ponto de fusão da água e na temperatura normal do corpo humano, os valores dos pontos de fusão e ebulição para a sua nova escala foram estabelecidos. Note que essa escala não é centígrada, pois possui 180 intervalos (212 – 32 = 180). Escala Kelvin Conhecida como a escala absoluta por não possuir valores negativos, a escala Kelvin foi construída pelo irlandês William Thomson (conhecido como lorde Kelvin). Essa escala foi desenvolvida com base na mínima temperatura existente possível, o zero absoluto, que corresponde a aproximadamente – 273 °C. Para o zero absoluto, Kelvin atribuiu o valor zero (0K), de modo que o ponto de fusão da água ficou como 273 K e o ponto de ebulição ficou como 373K.Por determinação do Sistema Internacional de Unidades, não se usa o símbolo de grau (°) para a escala Kelvin. A escala Kelvin, por apresentar 100 intervalos entre os pontos de fusão e ebulição, também é uma escala centígrada. Conversão entre as escalas termométricas Como atualmente existem três escalas termométricas em uso, faz-se necessária uma equação de conversão entre elas para que seja possível passar quaisquer valores de temperaturas de uma escala à outra. Veja a equação de transformação entre as escalas termométricas: TC = Temperatura na escala Celsius; TF = Temperatura na escala Fahrenheit; TK = Temperatura na escala Kelvin. EXEMPLO: Converta 113°F para °C. https://mundoeducacao.uol.com.br/fisica/termometros.htm https://mundoeducacao.uol.com.br/fisica/sistema-internacional-unidades.htm Quando um termômetro graduado na escala Fahrenheit marcar 113°F, um termômetro graduado em Celsius marcará 45°C. Essas duas temperaturas representam o mesmo estado de agitação molecular, só estão escritas em escalas termométricas diferentes.
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