Termometria (ENEM Física): Notas de revisão
Termometria
O que é termologia?
A termologia é o ramo da física que estuda os fenômenos relacionados à temperatura. Dentro da termologia, estudamos conceitos fundamentais como energia térmica, calor e equilíbrio térmico.
A energia térmica está associada ao movimento das moléculas de um corpo. Quando dois corpos com temperaturas diferentes entram em contato, ocorre transferência de energia do corpo de maior temperatura para o de menor temperatura - esse processo é chamado de calor.
Termometria
A termometria é a parte da termologia responsável pelo estudo da medida e da variação da temperatura. É através da termometria que conseguimos quantificar o quão quente ou frio algo está.
Conceitos importantes
Temperatura: É uma grandeza física que pode ser entendida como o grau de agitação das moléculas de um sistema. Quanto maior a agitação das moléculas, maior será a temperatura.
Equilíbrio térmico: Ocorre quando dois corpos em contato atingem a mesma temperatura, cessando a transferência de calor entre eles.
Pontos fixos
Para comparar diferentes escalas termométricas, utilizamos pontos de referência específicos chamados pontos fixos. Existem dois pontos fixos tradicionais:
- Ponto do gelo: temperatura de fusão do gelo ()
- Ponto do vapor: temperatura de ebulição da água ()
Esses pontos são medidos ao nível do mar e servem como parâmetros para estabelecer as diferentes escalas de temperatura.
Principais escalas termométricas
Escala Celsius (°C)
- Criador: Anders Celsius
- Escala oficial: Utilizada no Brasil e na maioria dos países
- Pontos fixos:
- Gelo:
- Vapour:
- Características: Escala centígrada (dividida em 100 partes iguais)
Escala Fahrenheit (°F)
- Uso: Principalmente em países de língua inglesa
- Pontos fixos:
- Gelo:
- Vapour:
- Características: Possui 180 divisões entre os pontos fixos
Escala Kelvin (K)
- Também conhecida como: Escala absoluta
- Característica especial: Não possui temperaturas negativas
- Zero absoluto: (temperatura na qual cessa completamente o movimento das moléculas)
- Pontos fixos:
- Gelo:
- Vapour:
Conversões entre escalas
Fórmula principal de conversão:
Relações específicas:
Celsius para Kelvin:
Celsius para Fahrenheit:
Kelvin para Celsius:
Exemplo Trabalhado: Conversão de Temperaturas
Converter para Fahrenheit e Kelvin:
Passo 1: Celsius para Fahrenheit
Passo 2: Celsius para Kelvin
Resposta:
Variação entre escalas
Quando analisamos a variação de temperatura (não a temperatura absoluta), as relações são:
- Entre Celsius e Kelvin: A variação é a mesma ()
- Entre Celsius e Fahrenheit:
- Entre Fahrenheit e Kelvin:
Dicas importantes
- Zero absoluto: (menor temperatura possível)
- Água congela:
- Água ferve:
- Temperatura corporal normal: aproximadamente
Pontos-chave para lembrar:
- A termometria é fundamental para medir e comparar temperaturas usando diferentes escalas
- Os pontos fixos (gelo e vapour) são essenciais para estabelecer as escalas termométricas
- Celsius é a escala mais usada no Brasil, Fahrenheit nos EUA e Kelvin é a escala científica universal
- A fórmula permite converter entre qualquer escala
- O zero absoluto () representa a menor temperatura possível na natureza