ESCALAS TERMOMÉTRICAS





Os primeiros termômetros utilizavam uma escala com um ponto superior e um inferior baseados em algum fenômeno natural que sempre ocorresse à mesma temperatura.


Alguns escolheram o frio do inverno ou a temperatura da neve ou do gelo, e o calor de verão ou a temperatura de uma vaca ou um veado, como os seus pontos inferior e superior. Outros utilizaram como padrão a temperatura do ar durante o congelamento como o ponto inferior e o ponto de fusão da manteiga como o ponto superior.


Daniel G. Fahrenheit

Foi o físico alemão, Daniel Gabriel Fahrenheit que, em 1714, aperfeiçoou os termômetros a álcool da época e construiu o primeiro termômetro a mercúrio. Fahrenheit escolheu como ponto inferior a temperatura de uma mistura de gelo, água e sal no limite do congelamento.

Fahrenheit determinou que o gelo puro se funde a 32oF e estendeu sua escala para cima. Escolheu para ponto superior, a temperatura de um homem sadio, para a qual atribuiu o valor de 96oF (atualmente 97,7oF), assim nesta escala a água ferve a 212oF.

E assim, surgiu a ESCALA FAHRENHEIT (oF), não muito prática para nós e que é pouco utilizada com exceção de países de língua inglesa, como os Estados Unidos.

Andres Celsius

Em 1742, o astrônomo sueco, Anders Celsius sugeriu que se tomasse o zero como ponto de fusão do gelo e 100 como ponto de ebulição da água. Essa escala foi dividida em 100 partes iguais, chamadas de "graus". Essa, chamada ESCALA CELSIUS(oC), é adotada na maioria dos países, inclusive no Brasil.


Lord Kelvin

O físico britânico, Lord Kelvin estudando o comportamento dos gases, redefiniu a escala de temperatura Celsius para que iniciasse do zero, surgindo, assim, uma escala que mede temperatura absoluta, a ESCALA KELVIN.

A escala Kelvin é calibrada em termos da energia e como energia é uma grandeza positiva, não existem temperaturas negativas nessa escala. Então, o zero é a temperatura mais baixa possível, chamado de zero absoluto ou zero kelvin. Essa temperatura corresponde a -273,15oC. Não há um limite superior para a temperatura.

As escalas termométricas mais utilizadas são a Fahrenheit, a Celsius e a Kelvin, sendo que esta última é a escala adotada pelo Sistema Internacional de Unidades (S.I.).

Podemos verificar, na figura abaixo, a relação existente entre a escala Fahrenheit e a Celsius. Compare-as.




Também podemos fazer a comparação entre as escalas Celsius e Kelvin. Veja a figura:



A conversão de uma escala de temperatura em outra é necessária devido ao uso diferenciado. Por exemplo, o termômetro de ambiente, como os que existem nas ruas, utilizam a escala Celsius, enquanto a Química e a Física utilizam a escala Kelvin no estudo do comportamento dos gases, por exemplo.

Vejamos um programa que nos permite fazer a conversão de escalas termométricas.

Para que o programinha funcione é necessário selecionar as escalas e determinar um valor de temperatura para uma das escalas, assim ele calculará o valor de temperatura correspondente na outra escala.


=

Siga o seguinte roteiro:

  • selecione a escala Celsius na primeira caixa;
  • selecione a escala Fahrenheit na segunda caixa;
  • coloque no primeiro box o valor 0 (zero graus Celsius);
  • clique na tecla "TAB" ou clique no box referente a segunda escala.
  • verifique se o resultado corresponde a 32oF.

    Tudo certo! Então verifique a conversão para os seguintes valores de temperatura:

  • 0oC (temperatura de fusão do gelo) na escala Kelvin;
  • 6273 K (temperatura da superfície do Sol) na escala Celsius;
  • 900 K (temperatura de uma turbina a vapor) na escala Celsius;
  • 62oF (temperatura do interior de um freezer) na escala Celsius;
  • 36oC (temperatura normal do corpo humano) na escala Fahrenheit.


    Façamos alguns exercícios!