UNIDADE I      TERMOMETRIA

Temperatura  

  Chamamos de Termologia a parte da física que estuda os fenômenos relativos ao calor, aquecimento, resfriamento, mudanças de estado físico, mudanças de temperatura, etc.

EQUILÍBRIO TÉRMICO

A noção mais comum de temperatura é a sensação térmica de quente ou frio que podemos ter através do tato, porém, cientificamente, a temperatura esta ligada ao fato de que as partículas que constituem um corpo estão em constante agitação.

Temperatura é uma medida do estado de agitação das partículas que constituem um corpo.

Colocando em contato dois ou mais corpos em temperaturas diferentes, após certo intervalo de tempo eles atingem a mesma temperatura, e dizemos que entraram em equilíbrio térmico.

Dois ou mais corpos estão em equilíbrio térmico se suas temperaturas forem iguais.

Principio zero da termodinâmica

Da noção de equilíbrio térmico, pode-se concluir que:Dois corpos em equilíbrio térmico com um terceiro estão em equilíbrio térmico entre si.

MEDIDA DA TEMPERATURA

Como a temperatura está ligada às partículas de um corpo, ela é medida de forma indireta, através de certas grandezas ( comprimento, volume, pressão) que variam com ela. Tais grandezas são denominadas grandezas termométricas.

O aparelho que mede a temperatura e chamado termômetro e o mais utilizado é o termômetro de mercúrio, no qual a grandeza termométrica é a altura da coluna de mercúrio.

Ele se compõe de um tubo de vidro ligado a um reservatório (bulbo) onde existe mercúrio, que é um metal na forma líquida. Quando o mercúrio, em contato com um corpo qualquer, aquece ou esfria, o nível do mercúrio sobe ou desce, indicando no ponto onde estaciona ( ponto de equilíbrio térmico) um número (temperatura)na régua gravada no vidro (escala termométrica)

A grandeza termométrica deve apresentar um único valor para cada temperatura, de forma que se possa construir uma escala termométrica.

A escala termométrica é baseada em dois  pontos fixos, isto é,dois estados térmicos em que a temperatura se mantém constante, como, por exemplo, a fusão do gelo e a ebulição da água sob pressão normal (ao nível do mar), que são os pontos fixos convencionais.

Fusão do gelo (sob pressão normal)                   ponto do gelo   

Ebulição da água (sob pressão normal)                ponto do vapor

Na escala Celsius  atribui-se o valor 0 para o ponto do gelo e 100 para o ponto do vapor, o intervalo entre os dois pontos (0 e 100) é dividido em 100 partes iguais, constituindo cada parte uma unidade da escala, isto é, 1ºC ( um grau Celsius).

Outra escala usada, principalmente em países de língua inglesa, é a escala Fahrenheit, que indica os valores 32 e 212 para os pontos do gelo e do vapor, respectivamente, e divide o intervalo entre esses dois pontos em 180 partes iguais 1ºF (um grau Fahrenheit)

Escala Kelvin

Como já vimos anteriormente, temperatura é uma medida da agitação das partículas de um corpo. Podemos deduzir, então, que a menor temperatura possível ocorre quando as moléculas param de se agitar, ou seja, quando estão em repouso. Isto,na realidade, jamais ocorre,porém teoricamente esta temperatura é chamada de zero absoluto, e equivale a temperatura de -273,15ºC.

À temperatura  de -273,15ºC, o físico inglês William Thomson- Lord Kelvin atribuiu o número zero ( zero Kelvin ou zero absoluto) e, em seguida, dividiu a escala em partes iguais às da escala Celsius; portanto uma variação de 1ºC corresponde a um kelvin ( 1K)1K)

CONVERSÃO DE ESCALAS TERMOMÉTRICAS  

Exercícios:

1)O que é temperatura?

2)O que é equilíbrio térmico?

3)Qual o valor do ponto do gelo e do ponto do vapor na escala:

a)Celsius      b)Fahrenheit      c)Kelvin

4)O que é o zero absoluto? Quanto vale na escala Celsius?

5)Sabendo-se que a temperatura normal do corpo humano é de 37ºC, qual é a indicação dessa temperatura na escala?

6)Transforme 10ºC para a escala Fahrenheit.

7)Expresse na escala Kelvin a temperatura de 27ºC.

8)Qual é o valor, na escala Celsius, da temperatura correspondente a 100K?

9)O oxigênio entra em ebulição à temperatura de90K. Quanto vale essa temperatura em ºC?

10) Qual a temperatura em que as indicações das escalas Celsius e Fahrenheit coincidem?

Trabalho de pesquisa

Assunto : 1)termômetros

-primeiros termômetros que surgiram (histórico);

-tipos de termômetros: clinico,de laminas bimetálica, a gás, de máxima e mínima,pirômetro óptico e termômetro de rua.

Assunto 2: Criogenia o que é, quando surgiu, e quais as utilizações  na industria e na medicina.