3 1 TERMOMETRIA - CONTEÚDO QUESTÕES ORIENTADAS

3.1 TERMOMETRIA3.1 TERMOMETRIA
TERMOLOGIA
3.1 Termometria .....................................................................................................................................309
3.2 Dilatação .........................................................................................................................................331
3.3 Calorimetria e Mudança de Fase ............................................................................................353
3.4 Transmissão de Calor ..................................................................................................................382
3.5 Gases ................................................................................................................................................408
3.6 Termodinâmica ..............................................................................................................................429
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FÍSICA
Quando tocamos nos objetos, podemos através 
do tato identifi car de forma primitiva as sensações 
de quente e de frio. Ao abrirmos a geladeira, por 
exemplo, temos a sensação de frio e, ao abrirmos o 
forno, temos a sensação de quente. Essas sensações 
são facilmente associadas com a ideia de maior ou 
menor temperatura. 
TERMOMETRIA
Quando tomamos um café, geralmente, adicionamos 
um pouco de leite frio para obtermos uma mistura de 
temperatura mais agradável.
Você já se perguntou o porquê dessas sensações?
Nos próximos capítulos, abordaremos temas relacionados 
a calor e temperatura, qual o signifi cado desses termos, 
quais as possíveis relações entre essas grandezas, quais são 
as suas formas de medição, entre outros. 
A termometria corresponde a parte da termologia 
que estuda a tecnologia da medição de temperaturas 
e do estabelecimento de padrões para essa medição.
TEMPERATURA (T)
A temperatura é uma grandeza escalar que está associada 
ao valor médio da energia cinética do movimento térmico 
das moléculas ou átomos de um corpo e, assim, nos indica o 
grau de “excitação” molecular.
Quanto maior for a temperatura de um corpo, 
maior será o grau de excitação molecular e quanto 
menor for a temperatura de um corpo menos intenso 
será o movimento molecular.
ENERGIA TÉRMICA
A energia térmica de qualquer corpo está relacionada 
com a velocidade de movimentação de suas moléculas e/ou 
átomos, ou seja, com a energia cinética deles.
CALOR (Q)
O calor é a quantidade de energia térmica que fl ui 
entre corpos, ou sistemas, com temperaturas diferentes. 
Esse fl uxo se dá de forma espontânea do corpo de maior 
temperatura para o corpo de menor temperatura.
EQUILÍBRIO TÉRMICO
Quando as propriedades térmicas de um sistema de 
corpos permanecem constante no decorrer do tempo, 
dizemos que os corpos que constituem esse sistema estão 
em equilíbrio térmico entre si.
A ideia de equilíbrio térmico entre dois ou mais 
sistemas pode ser generalizada a partir da chamada 
“Lei Zero da Termodinâmica”. 
Essa lei nos diz que “dois sistemas em equilíbrio 
térmico com um terceiro estão em equilíbrio térmico 
entre si”.
MEDIDAS DE TEMPERATURA
Para se medir a temperatura de um corpo é comum 
utilizarmos como base um fenômeno que ocorre nos corpos 
quando há aumento de energia cinética das suas moléculas. 
Esse fenômeno é a dilatação térmica. Essa dilatação térmica 
é o resultado do aumento da movimentação das moléculas 
de um corpo e o respectivo afastamento destas, acarretando 
o aumento do seu volume.
Baseado no princípio da dilatação térmica dos 
corpos, foi inventado o termômetro. Existem vários 
tipos de termômetros, todos com o mesmo propósito 
– a medida da temperatura de um corpo.
CAPÍTULO 3.1
TERMOMETRIA
CONTEÚDO E ORIENTADAS MÓDULO 3
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MÓDULO 3 | 3.1 TERMOMETRIA
ALGUNS TIPOS DE TERMÔMETROS
Termômetro de mercúrio
O termômetro de mercúrio foi inventado por Fahrenheit 
em 1714 e utiliza como substância termométrica o mercúrio. 
Em razão do comportamento linear que essa substância 
apresenta conforme a variação da temperatura, esse tipo 
de termômetro é bem usado no cotidiano, visto apresentar 
melhor precisão, se comparado a outros. Permite medir faixa 
muito ampla, desde –38 °C até +350° C, que correspondem 
respectivamente aos pontos de fusão e ebulição do estado 
líquido. 
Termômetro clínico
É um termômetro de mercúrio que mede a temperatura 
do corpo humano, de modo que a sua escala é limitada indo 
de 35ºC até 42ºC.
Termômetro infravermelho
Ele é utilizado para medir a certa distância da superfície a 
temperatura do objeto, bastando ajustar o seu “laser” sobre 
a superfície e puxar o gatilho. Quanto mais elevada for a 
temperatura, mais a energia infravermelha é libertada e 
detectada. A maioria pode medir temperaturas entre 538ºC 
e 3000ºC em alguns segundos. Sua desvantagem é o elevado 
custo e o fato de não funcionarem em superfícies refl exivas.
Termômetro digital
Constituído de substância que varia a resistência 
elétrica com a temperatura. Um mostrador digital indica a 
temperatura conforme a variação da resistência do material 
escolhido como referência. Pode-se avaliar a medida da 
resistência por meio da intensidade de corrente elétrica que 
passa pelo material; este varia com a temperatura. 
FUNCIONAMENTO DO TERMÔMETRO CLINICO
Quando se coloca um termômetro clinico em contato 
com a pele de uma pessoa, ocorre a transferência de 
calor da pessoa para o bulbo do termômetro. Com 
isso, a energia térmica dos átomos da substância 
termométrica aumenta, ampliando assim a energia 
cinética. O aumento de movimentação desses átomos 
faz com que a substancia sofra dilatação, saia do bulbo 
e percorra o tubo graduado, permitindo visualizar a 
temperatura da pessoa. 
O espaço que a substância percorre pelo tubo 
depende da quantidade de energia térmica transferida 
para ela. Quanto mais energia térmica for transferida, 
maior será a energia cinética dos átomos da substância, 
e, consequentemente, maior será sua dilatação e mais 
o liquido prosseguirá pelo tubo, registrando uma 
temperatura cada vez mais alta.
A fi xação de uma escala de temperaturas começa 
com a escolha do termômetro, isto é, de um sistema 
dotado de uma propriedade que varie regularmente 
com a temperatura. Por exemplo, à medida que 
aumenta a temperatura de um termômetro clínico, 
aumenta a altura da coluna de mercúrio em seu 
interior. Essa propriedade é chamada propriedade 
termométrica. A cada valor da propriedade 
termométrica (altura) corresponderá um único valor 
da temperatura, isto é, a temperatura é uma função 
unívoca da propriedade termométrica.
ESCALAS DE TEMPERATURA
Para as escalas termométricas usadas tradicionalmente, 
os sistemas universalmente escolhidos são: 
a) sistema gelo – água sob pressão normal (1 atm), cuja 
temperatura é aqui denominada ponto de gelo. 
b) sistema água – vapor d’água sob pressão normal (1 
atm), cuja temperatura é aqui denominada ponto de 
vapor. 
Essas temperaturas são também chamadas “pontos 
fi xos fundamentais” e o intervalo entre elas recebe o 
nome de “intervalo fundamental” da escala. 
Chamamos de escala termométrica a sequência ordenada 
das temperaturas que defi nem, em graus, todos os estados 
térmicos, ordenados dos mais frios aos mais quentes. As 
escalas estabelecidas atribuindo valores arbitrários aos 
pontos fi xos são denominadas escalas termométricas 
relativas. 
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MÓDULO 3 | 3.1 TERMOMETRIA
ESCALA CELSIUS
Em 1742, o astrônomo sueco Anders Celsius sugeriu 
inicialmente os valores 100 para o ponto de gelo e 0 para o 
de vapor. Posteriormente, inverteu os valores para os que 
conhecemos hoje: zero para o ponto de gelo e cem para 
o de vapor, sob pressão atmosférica de 1 atm. É a escala 
termométrica mais utilizada em todo o mundo em virtude 
da praticidade de seus valores. 
Os valores atribuídos, nessa escala, para o ponto de 
fusão e para o ponto de vapor são respectivamente, 0 
e 100. O intervalo é dividido em 100 partes, cada uma 
das quais constitui o grau Celsius (°C). 
ESCALA FAHRENHEIT 
Em