Tópicos de Física 2 - Parte 1-028-030

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32 491
– 459 0
212 671
°R°F
ponto do gelo
zero absoluto
ponto do vapor
26 UNIDADE 1 | TERMOLOGIA
Alguns estados térmicos interessantes
A maior temperatura já registrada na superfície da Terra foi de 56,7 °C 
(134 °F), em 10 de julho de 1913, no Vale da Morte, Califórnia, nos Estados 
Unidos, e a menor foi 289,2 8C, em 21 de julho de 1983, na estação russa de 
Vostok, na Antártida. A menor temperatura de resfriamento obtida em labo-
ratório é da ordem de 10210 K.
Na tabela a seguir, você poderá observar alguns dos principais estados térmicos, 
expressos nas escalas convencionais: Celsius, Fahrenheit e Kelvin. Note que os 
valores apresentados estão em ordem crescente de temperatura.
 Retrato de William John 
Macquorn Rankine.
Escala Rankine
Criada pelo físico escocês William John Macquorn Rankine (1820-1872), essa 
escala tem o valor zero atribuído ao zero absoluto e utiliza o grau Fahrenheit como 
unidade de variação.
Celsius Fahrenheit Kelvin
Zero absoluto 2273,15 2459,67 0
Ar liquefeito 239 238,2 234
Menor temperatura na superfície da Terra 289,2 2128 184
Ponto de solidificação do mercúrio 239 238,2 234
Ponto do gelo 0 32 273,15
Maior temperatura na superfície da Terra 56,7 136 331
Ponto do vapor 100 212 373,15
Ponto de combustão do papel 184 363 457
Ponto de combustão da madeira 250 482 523
Ponto de fusão do chumbo 327 620 600
Temperatura na chama do gás natural 660 1 220 933
Ponto de fusão do ferro 1 535 2 795 1 808
Temperatura na superfície do Sol 5 530 10 000 5 800
Fonte: The visual dictionary of Physics. A Dorling Kindersley Book. Canadá, 1995.
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27TÓPICO 1 | TEMPERATURA
Intersaberes
Criogenia
A Criogenia é o estudo das baixas temperaturas. 
Ela pesquisa as técnicas de obtenção das tempera-
turas muito baixas e o comportamento dos elementos 
e materiais nessas condições.
A Criogenia surgiu na virada do século XX, quan-
do se conseguiu a liquefação do ar atmosférico e a 
separação de seus componentes por destilação fra-
cionada. A indústria alimentícia passou a usar dois 
desses gases criogênicos: o dióxido de carbono e o 
nitrogênio. O dióxido de carbono (nome comercial: 
gelo-seco) sublima a 278 °C e costuma ser usado 
no estado sólido na conservação de alimentos, como 
nos carrinhos que vendem sorvetes. O nitrogênio tem 
como ponto de liquefação a temperatura de 2196 °C, 
sendo usado nas situações que requerem tempera-
turas mais baixas. O nitrogênio líquido é também utilizado na Medicina para conservação de embriões, es-
perma e óvulos.
Algo que costuma despertar divergência de opiniões quanto aos estudos em Criogenia refere-se ao pro-
cesso de preservação de corpos de humanos recém-falecidos com a expectativa de reanimá-los no futuro. 
Sobre esse processo, leia o texto a seguir.
Congelar um corpo é fácil. O que os cientistas não sabem ainda é como ressuscitá-lo
1. Assim que uma pessoa morre, um funcionário da empresa de Criogenia resfria o cadáver com gelo. 
Nessa fase, a temperatura do corpo fica pouco acima de 0 °C. Não é muito frio, mas é o suficiente para 
evitar, por algum tempo, a proliferação das bactérias que iriam apodrecer o cadáver.
2. Nessa fase, o corpo também recebe uma injeção de substâncias anticoagulantes, para manter os vasos 
sanguíneos desobstruídos. Depois, todo o sangue é bombeado para fora e no lugar entram substâncias 
químicas que protegerão as células na hora do congelamento, evitando a formação de parte dos cristais 
de gelo, que rompem a estrutura celular.
3. No local em que o corpo vai ser congelado, o cadáver passa por um resfriamento gradual, em uma 
câmara de gelo-seco. Para evitar danos às células, a intenção é que todos os tecidos se congelem no 
mesmo ritmo. Todo o processo ocorre de maneira lenta e pode durar dois dias, quando a temperatura 
do corpo chega a 279 °C.
4. Depois do resfriamento, o corpo é submergido lentamente em um tanque de nitrogênio líquido, até 
ser totalmente coberto. Quando essa fase termina, após uma semana, o cadáver está a 2196 °C, 
impedido de apodrecer. Ele fica no tanque por toda a eternidade ou até que alguém invente uma 
tecnologia para ressuscitá-lo.
Disponível em: <www.mundoestranho.abril.com.br/materia/o-que-e-criogenia-humana>. Acesso em: 18 jun. 2018.
Compreensão, pesquisa e debate
• Normalmente, o tema da Criogenia humana nos leva a um confronto de ideias sobre suas implicações 
tecnológicas, éticas e religiosas. Procure na internet ou em revistas e jornais textos que apresentem dife-
rentes pontos de vista sobre esse assunto, leia-os e debata com seus colegas. Respeite a opinião de todos 
os participantes do debate.
 Na fotografia, observamos a Criogenia sendo empregada 
para a conservação de embriões em nitrogênio líquido.
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28 UNIDADE 1 | TERMOLOGIA
Nível 1Exercícios
Exercícios Nível 2
 23. (PUC-SP) O Slide, o nome dado ao skate futurista, 
usa levitação magnética para se manter longe do 
chão e ainda ser capaz de carregar o peso de uma 
pessoa. É o mesmo princípio utilizado, por exemplo, 
pelos trens ultrarrápidos japoneses. 
Para operar, o Slide deve ter a sua estrutura me-
tálica interna resfriada a temperaturas baixíssi-
mas, alcançadas com nitrogênio líquido. Daí a 
“fumaça” que se vê nas imagens, que, na verdade, 
é o nitrogênio vaporizando novamente devido à 
temperatura ambiente e que, para permanecer 
no estado líquido, deve ser mantido a aproxima-
damente 2200 graus Celsius. Então, quando o 
nitrogênio acaba, o skate para de “voar”.
Com relação ao texto, a temperatura do nitrogênio 
líquido, 2200 8C, que resfria a estrutura metálica 
interna do Slide, quando convertida para as escalas 
Fahrenheit e Kelvin, seria respectivamente:
a) 2328 e 73
b) 2392 e 73
c) 2392 e 2473
d) 2328 e 273
 24. No interior de uma sala, há dois termômetros 
pendurados na parede. Um deles, graduado em 
Kelvin, indica 298 K para a temperatura ambiente. 
O outro está graduado em graus Celsius. Quanto 
esse termômetro está marcando?
 25. Lorde Kelvin conceituou zero absoluto como o 
estágio nulo de agitação das partículas de um 
sistema físico. Nas escalas Celsius e Fahrenheit, 
que valores vamos encontrar para expressar a 
situação física do zero absoluto? (Dê sua resposta 
desprezando possíveis casas decimais.)
 26. As pessoas costumam dizer que na cidade de São 
Paulo podemos encontrar as quatro estações do 
ano em um mesmo dia. Claro que essa afirmação 
é um tanto exagerada. No entanto, não é difícil 
termos variações de até 15 8C em um mesmo dia. 
Na escala absoluta Kelvin, que valor representaria 
essa variação de temperatura?
 27. (Unifesp) O texto a seguir foi extraído de uma ma-
téria sobre congelamento de cadáveres para sua 
preservação por muitos anos, publicada no jornal 
O Estado de S. Paulo.
Após a morte clínica, o corpo é resfriado com 
gelo. Uma injeção de anticoagulantes é aplicada e 
um fluido especial é bombeado para o coração, 
espalhando-se pelo corpo e empurrando para fora 
os fluidos naturais. O corpo é colocado em uma 
câmara com gás nitrogênio, onde os fluidos endu-
recem em vez de congelar. Assim que atinge a 
temperatura de 2321 °, o corpo é levado para um 
tanque de nitrogênio líquido, onde fica de cabeça 
para baixo.
Na matéria, não consta a unidade de temperatura 
usada. Considerando que o valor indicado de 
23218 esteja correto e pertença a uma das 
escalas, Kelvin, Celsius ou Fahrenheit, pode-se 
concluir que foi usada a escala:
a) Kelvin, pois se trata de um trabalho científico 
e esta é a unidade adotada pelo Sistema Inter-
nacional.
b) Fahrenheit, por ser um valor inferior ao zero 
absoluto e, portanto, só pode ser medido nessa 
escala.
c) Fahrenheit, pois as escalas Celsius e Kelvin não 
admitem essevalor numérico de temperatura.
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 A fumaça que aparenta sair do skate, na verdade, é 
nitrogênio em gaseificação (Foto: Divulgação/Lexus)
Fonte: www.techtudo.com.br/noticias/noticia/2015/07/como-
funciona-o-skate-voador-inspirado-no-filme-de-volta-para-o-
futuro-2.html. Consultado em: 03/07/2015
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