Termometria
3 pág.

Termometria


DisciplinaFísica II14.078 materiais254.650 seguidores
Pré-visualização1 página
Termometria é o estudo da temperatura e das formas de medi-la.
Temperatura é uma grandeza física escalar que está associada ao grau de agitação das moléculas de um
sistema, pois ela está diretamente ligada à energia cinética das mesmas. Logo, analisando os possíveis
estados da matéria, vemos que :
Isso ocorre porque as moléculas nos gases estão mais afastadas, o que permite maior mobilidade. Já no
líquido, elas estão mais coesas, mas ainda tem uma pequena mobilidade; enquanto que no sólido, elas
estão presas em um retículo.
Uma forma muito usual para medir a temperatura de um corpo é o termômetro. Existem vários tipos dessa
ferramenta, como o termômetro clínico, a gás, digital, entre outros.
O mais comum é o de mercúrio, que consiste em um bulbo, no qual existe uma certa quantidade de
mercúrio, ligado a um capilar. Quando o termômetro entra em contato com um corpo mais quente, o
líquido esquenta e dilata, então a altura do mercúrio no capilar aumenta até que ele pare de dilatar,
chegando em uma altura máxima. Essa corresponde à temperatura do corpo.
Antes de estudarmos as principais funções de temperatura, precisamos enunciar a Lei zero da
termodinâmica. Segundo ela, temos que:
"Se dois corpos \u200b \u200b e \u200b \u200b estão em equilíbrio térmico com um terceiro corpo \u200b \u200b, então \u200b \u200b e \u200b \u200b estão em
equilíbrio térmico entre si."
É a partir dessa lei que é possível definir as escalas de temperatura.
Para padronizar as escalas de temperatura, temos:
1. Primeiro ponto fixo fundamental: os termômetros são colocados em uma mistura de água e gelo em
equilíbrio térmico, à pressão de \u200b \u200b, até que o mercúrio também entre em equilíbrio com a mistura.
2. Segundo ponto fixo fundamental: depois, eles são colocados em uma mistura de água e vapor em
equilíbrio térmico, até que o mercúrio também entre em equilíbrio com a mistura.
3. Após anotados os dois valores, a altura do tubo é dividida em partes iguais, entre esses pontos, tal que
cada parte dessa escala corresponde a uma temperatura diferente.
Existem várias escalas termométricas, que foram criadas ao longo do tempo. As mais importantes são:
1. Escala Celsius \u200b \u200b é a escala utilizada na maioria dos países.
T <s lidoo\u2ca T <l quido\u131\u2ca Tgasoso
A B C A B
1 atm
(°C)
\u23aa\u23a7
\u200b \u200b
2. Escala Fahrenheit \u200b \u200b:
\u200b \u200b
3. Escala Kelvin \u200b \u200b é conhecida como escala absoluta.
\u200b \u200b
Comparando com as escalas Celsius e Fahrenheit, temos:
\u200b \u200b
\u200b \u200b
Chamando de \u200b \u200b uma temperatuda qualquer em graus Celsius e de \u200b \u200b, uma em Fahrenheit, podemos fazer
a seguinte regra:
\u200b \u200b
\u200b \u200b
\u200b \u200b
Logo:
\u200b \u200b
\u200b \u200b
Já com as escalas Celsius e Kelvin, temos:
\u200b \u200b
\u200b \u200b
Então, sendo \u200b \u200b uma temperatura qualquer em Kelvin:
\u200b \u200b
\u23a9\u23aa\u23a8
\u23aa\u23a7Primeiro ponto fixo fundamental : 0°C
Segundo ponto fixo fundamental : 100°C
N mero de separaç es : 100u\u2ca o~
(°F )
\u23a9\u23aa\u23a8
\u23aa\u23a7Primeiro ponto fixo fundamental : 32°F
Segundo ponto fixo fundamental : 212°F
N mero de separaç es : 180u\u2ca o~
(K)
\u23a9\u23aa\u23a8
\u23aa\u23a7Primeiro ponto fixo fundamental : 273 K
Segundo ponto fixo fundamental : 373 K
N mero de separaç es : 100u\u2ca o~
0°C = 32°F
100°C = 212°F
c f
0°C = 32°F
c °C = f °F
100°C = 212°F
=c \u2212 0
100 \u2212 0
f \u2212 32
212 \u2212 32
c = \u22c59
5 (f \u2212 32)
0°C = 273 K
100°C = 373 K
k
=c \u2212 0
100 \u2212 0
k \u2212 273
373 \u2212 273
\u200b \u200b
Digamos que exista uma escala que tenha unidade \u200b \u200b , cujas temperaturas fundamentais são \u200b \u200b
e \u200b \u200b, respectivamente.
Chamando de \u200b \u200b, uma temperatura qualquer dessa nova escala, temos a seguinte conversão para
Celsius:
\u200b \u200b
\u200b \u200b
\u200b \u200b
\u200b \u200b
k = 273 + c
Norb \u221230 Norb
84 Norb
N
=c \u2212 0
100 \u2212 0
N \u2212 (\u221230)
84 \u2212 (\u221230)
=c
100
N + 30
114
100 \u22c5 (N + 30) = 114 \u22c5 c
N = 1, 14 \u22c5 c \u2212 30