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UNIVERSIDADE FEDERAL DE SANTA CATARINA 
CENTRO DE CIÊNCIAS AGRÁRIAS 
DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA RURAL 
 
 
 
 
 
 
 
DISCIPLINA: Hidrologia e climatologia (ENR 5512) 
 
 
 
 
 
 
 
 
Capítulo: 
Temperatura 
 
 
 
 
 
 
 
Prof. Rosandro Boligon Minuzzi 
E-mail: rbminuzzi@cca.ufsc.br 
www.labclimagri.ufsc.br 
Telefone: 3721-5484 
 
 
 
 
 
 
“Temperatura” 
Hidrologia e climatologia (ENR 5512) – Prof. Rosandro B. Minuzzi 
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1. Introdução 
 A temperatura pode ser definida em termos do movimento de moléculas, de modo que 
quanto maior a agitação, mais elevado será a temperatura. Mais comumente, ela é definida em 
termos relativos tomando-se por base o grau de calor que um corpo possui. A temperatura é a 
condição que determina o fluxo de calor que passa de uma substância para outra. O calor desloca-
se de um corpo que tem uma temperatura mais elevada para outro com temperatura mais baixa. A 
temperatura de um corpo é determinada pelo balanço entre a radiação que chega e a que sai e 
pela sua transformação em calor latente e sensível. 
 Na criação de peixes a temperatura da água é um fator fundamental no desenvolvimento. 
As espécies tropicais têm entre 20 e 30°C sua faixa ideal para crescimento e reprodução, sendo 
que a maioria delas encontra um nível ótimo entre 25 e 28°C. Temperaturas inferiores a 20°C 
normalmente afetam o metabolismo dos peixes tropicais, acarretando em diminuição do apetite e 
das taxas de crescimento. Quanto à temperatura letal, esta irá variar muito entre as espécies. As 
carpas (comum e chinesas) resistem a uma temperatura em torno de 5°C. As tilápias suportam até 
10°C. Já peixes como o tambaqui e o pacu dificilmente resistem a menos de 15°C. 
 1.1. Calor 
 É uma forma de energia que pode ser transferida de um para outro sistema, 
independentemente do transporte de massa e da execução de trabalho. O calor desloca-se de um 
corpo que tem uma temperatura mais elevada para outro com temperatura mais baixa. 
 1.2. Trocas de calor 
 As sensações distintas de quente e frio, quando colocamos a mão na maçaneta e na 
madeira da porta, embora estejam à temperatura ambiente, dão indícios de que a quantidade de 
calor trocada entre esses objetos e a pele pode ser diferente. A quantidade de calor trocada entre 
a mão e o metal da maçaneta é maior do que a trocada entre a mão e a madeira da porta, e por 
isso a maçaneta é considerada melhor condutor do que a madeira da porta. Nessa situação, o 
processo de troca de calor se dá por meio da condução térmica. 
Para caracterizarmos melhor as diferenças entre os materiais em relação à condução e 
isolamento térmicos, define-se uma propriedade denominada coeficiente de condutividade térmica. 
O valor desse coeficiente indica a quantidade de calor (em cal) conduzida entre as paredes 
opostas de um cubo (de um centímetro de aresta), por unidade de tempo (em segundos), quando 
existe uma diferença de um grau Celsius entre suas extremidades. A Tabela 1 nos permite 
comparar algumas substâncias a partir dessa propriedade. 
 
 
 
 
 
 
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Tabela 1. Coeficientes de condutividade térmica de algumas substâncias 
Substâncias Coeficiente de condutividade térmica 
(cal/s.cm.°C[20°C]) 
Água 
Ar 
Gelo (a 0°C) 
Madeira 
Concreto 
Vidro 
Ferro 
0,15 x10-3 
0,006x10-3 
0,22 x10-3 
0,02 x10-3 
0,2 x10-3 
0,25 x10-3 
16,00x10-3 
 
 É o processo de transferência de energia em que ocorre a movimentação de uma massa 
de fluido (ar, água), produzida por uma diferença de densidade, que acompanha uma diferença de 
temperatura. Na atmosfera terrestre, especificamente próximo a superfície, o ar se aquece através 
da radiação emitida pela terra (radiação de ondas longas). A medida que o ar se aquece (aumento 
de temperatura) a sua densidade diminui e ele tende a se elevar (ar se expandindo). Com o 
deslocamento para maiores altitudes, a sua temperatura vai diminuindo (ar se contraindo) e se 
tornando mais denso, o que o faz descer e, nessa descida troca de calor com o ambiente. Ao 
chegar próximo ao solo, o ar se aquece novamente (menos denso) e volta a subir, completando o 
ciclo (Figura 1). Essa forma de troca de calor através de fluídos (como o ar) ascendentes e 
descendentes chama-se convecção. 
 
Figura 1. Ilustração de uma situação de troca de calor por convecção. 
 
 Quando retiramos a panela do fogo e colocamos a mão ao lado dela ou embaixo, sem nela 
encostar, sentimos um certo aquecimento. Como já vimos, o ar é um mau condutor, assim, o 
processo de condução não é o principal responsável pelo aquecimento. Durante a convecção, o ar 
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quente sobe e o frio desce. Então a propagação do calor não se dá por esse processo, se a mão 
está ao lado ou embaixo da panela. Assim, a este processo de troca de calor damos o nome de 
irradiação térmica, que transmite calor através de radiação eletromagnética, independente se 
existir ou não (vácuo) meio material entre os dois corpos que esteja ocorrendo a transferência. 
 A irradiação térmica pode também estar associada à emissão de luz que ocorre quando os 
objetos são aquecidos. Por exemplo, um pedaço de ferro, quando aquecido, a partir de certa 
temperatura começa a emitir luz, a princípio vermelha (ferro em brasa), depois laranja, amarela e 
finalmente branca. Os filamentos das lâmpadas incandescentes, quando estão emitindo luz banca, 
se encontram à temperatura aproximada de 1250°C. 
 
Figura 2. Exemplo de transferência de calor por irradiação. 
 
 Em todas as trocas de calor que ocorrem entre objetos/substâncias os processos de 
condução, convecção e irradiação estão presentes, embora um possa ser predominante sobre os 
outros. 
 
Figura 3. Situação indicando os três processos de troca de calor. 
 
Trocas de calor: 
CONDUÇÃO, CONVECÇÃO E IRRADIAÇÃO 
Condução (difusão molecular): é a transferência de energia entre dois meios materiais em 
contato. 
Convecção: ocorre através de massa (ou parcela), no sentido vertical. 
Irradiação (radiação): transferência de energia através de ondas eletromagnéticas. Ocorre com 
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ou sem a presença de um meio material. 
 
Importante: 
O calor também é transportado por movimentos horizontais do ar (vento). Este processo é 
chamado de advecção. Sempre que há convecção, há advecção do ar frio que vem ocupar o 
lugar do ar mais quente que se eleva. 
 
 1.3. Calor específico 
 O fato de algumas substâncias serem mais facilmente aquecidas ou resfriadas que outras, 
foi associado a uma propriedade: calor específico, definido como a quantidade de calor 
necessária para que cada grama de substância varie sua temperatura de 1°C. A água é usada 
como padrão, de forma que se chama de uma caloria (1 cal) a quantidade de calor necessária para 
alterar de 1°C a temperatura de 1g de água líquida. 
 
Tabela 2. Calor específico de algumas substâncias 
Substâncias Calor específico 
(pressão constante) (cal/g.°C) 
Água a 20°C 
Água a 90°C 
Ar 
Gelo 
Vapor d’água 
1,0 
1,005 
0,24 
0,5 
0,48 
 
 Matematicamente, o calor específico (c) é expresso da seguinte forma: 
tm
Q
c
∆
=
.
 
onde: Q é a quantidade de calor fornecida ou cedida; m é a massa da substância; e ∆t é a 
variação da temperatura. 
 
2. Temperatura do ar 
 O aquecimento da atmosfera próxima à superfície terrestre ocorre principalmente por 
transporte de calor, a partir dos raios solares que aquecem a superfície, e esta, por sua vez, emite 
a radiação que aquecerá o ar (Figura 4). O transporte de calor sensível ocorre por dois processos:- Condução: processo lento de troca de calor sensível, pois ocorre pelo contato direto entre 
“moléculas” de ar, logo esse processo fica restrito a uma fina camada de ar próxima à superfície; 
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 - Difusão turbulenta: processo mais rápido de troca de calor, pois parcelas de ar aquecidas 
pela superfície entram em movimento convectivo desordenado, transportando calor, vapor d’água, 
poeira, etc, para as camadas superiores. 
 
Figura 4. Etapas de aquecimento do ar e a forma de transporte de calor. 
 
 2.1. Variação temporal da temperatura 
Existe uma defasagem entre a temperatura máxima da superfície do solo e a do ar. Tal 
defasagem aumenta com o afastamento da superfície, ou seja: para a camada de ar 
imediatamente em contato com o solo, as temperaturas máximas ocorrem simultaneamente. A 
medida que se afasta da superfície, o instante de ocorrência da máxima temperatura do ar vai 
sendo retardado com relação ao instante de ocorrência da máxima temperatura superficial do solo. 
Em média, essa defasagem é de 2 horas para o nível de dois metros de altura. Naturalmente, essa 
defasagem não é constante, pois depende da eficiência dos processos de transferência de calor na 
atmosfera. 
 A Figura 5 mostra a marcha diária da temperatura nos dias 3 e 4 de julho de 2010, obtida 
no interior de um abrigo meteorológico (1,5m de altura), em Florianópolis. Na ausência de 
nebulosidade ou chuvas (como observado nas duas datas), a curva mostra-se bem comportada. 
Percebe-se que as temperaturas máximas ocorrem, em geral, entre as 14 e 15 horas e as 
mínimas, antes do nascer do sol, em função do resfriamento noturno. 
0
5
10
15
20
25
30
35
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:0
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18
:0
0
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0
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0
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0
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0
Horário
Te
m
pe
ra
tu
ra
 
do
 
ar
 
(°C
)
 
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Figura 5. Marcha diária da temperatura do ar (no abrigo) para Viçosa-MG. 
 
A marcha anual de temperatura do ar, por outro lado, reflete claramente o predomínio das 
duas estações mais contrastantes, o verão e o inverno (Figura 6). Observe que a temperatura 
responde claramente à chegada de radiação solar à superfície, com valores consideravelmente 
superiores nos meses de verão e menores nos meses de inverno. 
0
5
10
15
20
25
30
35
jan fev mar abr mai jun jul ago set out nov dez
Tmax Tmed Tmin
 
Figura 6. Marcha anual da temperatura máxima, média e mínima do ar para Uruguaiana-RS 
(Fonte: Inmet) 
 
2.2. Variação espacial da temperatura 
 Vários fatores influenciam a distribuição da temperatura sobre a superfície da Terra ou 
parte dela. Eles incluem a quantia de radiação recebida, a natureza da superfície, a distância a 
partir dos corpos hídricos, o relevo, a natureza dos ventos predominantes e as correntes 
oceânicas. 
 A latitude exerce o principal controle sobre a quantia de radiação que um determinado 
lugar recebe. O ângulo de incidência da radiação solar e a duração do dia em qualquer lugar são 
determinados pela localização latitudinal. A natureza da superfície em consideração também é 
significativa, em razão aos valores do albedo e do calor específico. Se o albedo for elevado, menos 
radiação será absorvida pela superfície para a elevação de sua temperatura. Similarmente, se o 
calor específico da superfície é alto, mais energia terá que ser absorvida pela superfície para 
aumentar sua temperatura. No geral, a água tem que absorver cinco vezes mais calor a fim de 
aumentar a sua temperatura em quantidade igual ao do aumento do solo. 
Importante: 
Albedo: É a medida da quantidade de radiação solar refletida por um corpo ou uma superfície. É 
calculado como sendo a razão entre a quantidade de radiação refletida pela quantidade de 
radiação recebida. 
 
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O relevo tem um efeito atenuador sobre a temperatura, principalmente porque a 
temperatura do ar diminui com a altitude crescente a uma taxa média de 0,6°C por 100 metros (em 
condições normais da atmosfera). Em área de topografia e inclinação variadas, o aspecto e o grau 
de exposição das localidades são fatores importantes que influenciam a temperatura. 
 Os ventos predominantes e as correntes oceânicas também influenciam as 
temperaturas do ar, pois podem transportar ou transmitir por advecção, o ‘calor’ ou o ‘frio’ de uma 
área para outra, dependendo das características térmicas junto às áreas que influenciam. Por 
exemplo, as áreas costeiras banhadas pelas correntes frias têm temperaturas mais baixas as 
localizadas em latitudes similares, porém não afetados por elas. 
 
 2.3. Termometria 
 A temperatura do ar pode ser expressa em valores médios (diários, mensais e anuais), 
valores extremos (máxima e mínima) e amplitudes correspondentes. 
Amplitude térmica: é a variação de temperatura (tmax – tmin) que ocorre em um dia, mês ou 
estação do ano. A amplitude diária de temperatura é importante porque informa o grau de 
oscilação que ocorre durante o dia, ou seja, se a variação foi muito brusca ou não. 
O cálculo da temperatura média diária é tanto mais exato quanto maior for o número de 
observações no período considerado. Destacam-se as mais comumente utilizadas: 
 A fórmula mais usada no Brasil é aquela adotada pelo Instituto Nacional de Meteorologia 
(INMET). Sua fórmula baseia-se em duas medidas feitas em horários padronizados pela 
Organização Meteorológica Mundial (OMM), ou seja, às 12h (T12TMG), e a 00h (T00TMG), que na hora 
local (horário de Brasília) corresponde às 9h e às 21h, respectivamente, completada por outras 
duas medidas correspondentes aos valores extremos do dia (Tmax e Tmin), assim sendo: 
Temperatura média compensada: 
5
))*2(( 00minmax12 TMGTMG
med
tttt
t
+++
= 
 Nos locais onde se dispõe apenas dos valores extremos do dia: 
Valores extremos: 
2
minmax tttmed
+
= 
 O aparecimento das estações automatizadas possibilita que as observações sejam feitas 
em intervalos bem reduzidos (5min, 1hora, etc), aumentando a qualidade das medidas e das 
estimativas dos valores médios. 
Estações automáticas: 
registrosn
t
t armed
º
∑
= 
 
 Para fins meteorológicos e climatológicos, a temperatura do ar é medida sob uma condição 
padrão, para que se permita comparação entre locais diferentes. Para isso, os instrumentos devem 
estar a uma altura entre 1,5 a 2,0 metros dentro de um abrigo meteorológico que permita a livre 
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passagem do ar, mas impeça a incidência direta de radiação solar nos equipamentos. Por sua vez, 
o abrigo meteorológico deve estar sobre uma área plana e gramada. 
 
Figura 7. Exemplo de um abrigo meteorológico utilizado numa estação convencional (direita) e 
automática (esquerda). 
 
 
EXERCÍCIOS 
1) Dois tanques para criadouro de peixes possuem as mesmas dimensões, mas são compostos de 
diferentes materiais. Os tanques A e B possuem, respectivamente, coeficiente de condutividade 
térmica de 0,25x10-3 (cal/s.cm.°C) e de 0,2x10-3(cal/s.cm.°C). Considerando que ambos tanques 
sempre estarão recebendo a mesma quantidade de radiação solar, em qual dos tanques em que 
água receberá mais calor durante o dia? Por quê? 
 
 
2) A tabela abaixo mostra os dados horáriosda temperatura do ar obtidos de uma estação 
meteorológica automática localizada em Viçosa-MG, para quatro dias de setembro de 2001. 
Determine: 
a) qual a amplitude térmica em cada um dos dias; 
 
b) a média da temperatura máxima e mínima deste período de 4 dias; 
 
c) a temperatura média diária (método das “estações automáticas”) e a média estimada pelo 
método recomendado pelo INMET (Instituto Nacional de Meteorologia) e utilizando os valores 
extremos de temperatura. Justifique se em todos os dias é possível adotar os referidos métodos e 
se não, por quê? 
 
 
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Hora local 18/9/01 19/9/01 20/9/01 21/9/01 
01:00 
02:00 
03:00 
04:00 
05:00 
06:00 
07:00 
08:00 
09:00 
10:00 
11:00 
12:00 
13:00 
14:00 
15:00 
16:00 
17:00 
18:00 
19:00 
20:00 
21:00 
22:00 
23:00 
15,9 
15,9 
15,7 
15,7 
15,9 
15,9 
15,6 
15,4 
18,3 
21,5 
23,5 
24,9 
25,9 
26,9 
27,4 
27,6 
27,4 
24,9 
20,2 
18,5 
18 
16,6 
15,9 
 
 
14,8 
14,4 
14 
13,7 
13,5 
sd 
sd 
sd 
16,5 
21,6 
24,1 
25,5 
26,7 
27,8 
28,6 
sd 
sd 
26,2 
21,5 
19,2 
18,2 
17,4 
16,8 
 
 
15,8 
15,4 
15,1 
14,9 
14,6 
14,5 
14,5 
15 
18,9 
22,9 
24,4 
25,7 
26,7 
27,8 
28,8 
29,2 
29 
26,7 
22,9 
21,6 
20,3 
19,2 
18,4 
 
 
17,4 
17,2 
17,2 
17 
16,8 
16,5 
16,3 
16,6 
20,2 
24,6 
26,4 
27,7 
28,7 
29,6 
30,3 
30,8 
30,4 
28,6 
24 
21,7 
21,1 
20,7 
20 
 
 
sd= sem dados 
 
3) Explique como ocorre a transferência de calor na atmosfera através do processo de convecção. 
 
4) Mesmo recebendo a mesma quantia de radiação solar, explique porque a temperatura do ar 
sobre uma extensa superfície líquida é menor do que sobre o solo. R.: está relacionado ao calor específico 
das superfícies e a forma que ocorre o aquecimento do ar. 
 
5) Em dois açudes próximos entre si, possuem albedos diferentes em razão da diferente 
concentração de material orgânico. A temperatura do ar tende a ser menor sobre o açude onde a 
água tem o menor albedo ou no açude com maior albedo? Por quê? 
 
 
Bibliografia recomendada: 
AYOADE, J.O. Introdução à climatologia para os trópicos. Bertrand Brasil, 332p. 2003. 
PEREIRA, A.R.; ANGELOCCI, L.R.; SENTELHAS, P.C. Agrometeorologia: fundamentos e 
aplicações práticas. Editora Agropecuária, 478p. 2002 
VIANELLO, R.L.; ALVES, A.R. Meteorologia básica e aplicações. Editora UFV, 449p. 1991