Temperatura e Calor

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Tatyane Ferreira 
LUIS HENRIQUE - Química Industrial (UEPB) 
FÍSICA GERAL 
 
 
 
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 TEMPERATURA E CALOR 
CALOR: é definido como energia cinética total dos átomos e moléculas que 
compõem uma substância. 
TEMPERATURA: é uma medida da energia cinética média das moléculas ou 
átomos individuais. A distinção fica mais clara pelo seguinte exemplo. 
 
A temperatura também está relacionada à energia cinética das moléculas de um 
material. Em geral, essa relação é bastante complexa, por isso não é uma boa 
ideia. Para medir a temperatura de um corpo, você coloca o termômetro em 
contato com o corpo. Se você deseja saber a temperatura de uma xícara com 
café quente, coloca o bulbo do termômetro no café; quando ele interage com o 
líquido, o termômetro se aquece e o café esfria ligeiramente. Quando o estado 
estacionário é atingido, você pode ler a temperatura. Dizemos que o sistema 
atingiu o equilíbrio, um estado em que não existe mais nenhuma variação de 
temperatura nem do termômetro nem do café. Chamamos esse estado de 
equilíbrio térmico. Quando dois sistemas estão separados por um material 
isolante, tal como a madeira, o plástico, o isopor ou a fibra de vidro, um sistema 
influencia o outro muito lentamente. As geladeiras usadas em piqueniques são 
feitas com materiais isolantes para impedir que o gelo e os alimentos gelados se 
aqueçam e atinjam o equilíbrio térmico com o ar quente do verão fora da 
geladeira. Um isolante ideal é um material que impede qualquer tipo de interação 
entre os sistemas. Ele impede que o equilíbrio térmico seja atingido quando os 
dois sistemas não estão em equilíbrio. 
(a) As variações na temperatura provocam variações no volume do líquido. 
 
(b) As variações na temperatura provocam variações na pressão do gás. 
 
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DOIS INSTRUMENTOS PARA MEDIR A TEMPERATURA 
 
Termômetro de gás e escala de Kelvin 
Quando calibramos dois termômetros por exemplo, um termômetro com líquido 
no interior de um bulbo e um termômetro de resistência, fazendo as duas leituras 
coincidirem em 0 °C e em 100 °C, as leituras podem não coincidir precisamente 
nas temperaturas intermediárias. Qualquer escala de temperatura definida desse 
modo sempre depende em parte das propriedades específicas dos materiais 
usados. Idealmente, seria preciso definir uma escala de temperaturas que não 
dependesse das propriedades de um material particular. Para isso, são 
necessários alguns princípios da termodinâmica. O termômetro de gás se baseia 
no fato de que a pressão de um gás mantido a volume constante aumenta 
quando a temperatura aumenta. Um gás é colocado no interior de um recipiente 
mantido a volume constante e sua pressão é medida por meio de um dos 
dispositivos. Para calibrar um termômetro de gás a volume constante, medimos 
as pressões em duas temperaturas diferentes, digamos 0 °C e 100 °C, 
assinalamos esses pontos sobre um gráfico e desenhamos uma linha reta, 
ligando-os. Podemos então usar esse gráfico para ler a temperatura 
correspondente a qualquer outra pressão. A Figura 17.5b mostra os resultados 
de três experiências desse tipo, cada uma usando um tipo e uma quantidade 
diferente de gás. 
(a) Um termômetro de gás a volume constante 
(b) Gráficos da pressão em função da temperatura a volume constante para três 
tipos e quantidades diferentes de gás. 
 
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Usamos essa temperatura extrapolada para uma pressão nula como a base para 
definir uma escala cujo zero corresponde a essa temperatura. Essa escala 
denomina-se escala Kelvin de temperatura, assim chamada em homenagem ao 
físico inglês Lord Kelvin (1824-1907). As unidades dessa escala são as mesmas 
que as da escala Celsius, porém o zero é deslocado de tal modo que 
0 K = –273,15 °C e 273,15 K = 0 °C, ou seja, 
TK = TC + 273,15 
Para uma temperatura ambiente de 20 °C, obtemos 20 + 273,15, ou cerca de 
293 K.