Técnico Integrado
Prof. Viriato Guia de Estudos 4
Física 3 Termometria
Módulo: 3 – Manhã
1. Introdução: Termologia é o ramo da física em que são estudados os fenômenos relacionados especificamente com a energia térmica. São investigados os processos e métodos de medição da temperatura, as diversas formas e processos de transferência de calor e efeitos do calor sobre as propriedades mecânicas dos corpos.
Energia Térmica é a energia cinética associada às agitações das partículas constituintes de um sistema. Calor é a energia térmica em trânsito que pode transferir-se de um corpo para outro. Por volta do século XVIII, alguns estudiosos idealizaram um modelo para a representação das partículas componentes de um corpo. Nesse modelo, as partículas constituintes de um corpo sólido são representadas por pequenas esferas, ligadas entre si por molas.
Escalas termométricas Chamamos a um conjunto de valores de temperaturas correspondentes a certos estados térmicos preestabelecidos, denominados pontos fixos da escala. Esses estados térmicos são, em geral, sob pressão normal, o ponto de fusão do gelo e o de ebulição da água. Nota: Em 1954, foi determinado pelos representantes da comunidade científica o uso de apenas um ponto fixo: O ponto triplo da água (temperatura em que a água se apresenta, em equilíbrio, nos três estados físicos: sólido, líquido e vapor). Fórmula de conversão entre as escalas: Celsius, Fahrenheit e Kelvin.
Para o primeiro ponto fixo foram atribuídos os valores: 0, 32 e 273 para as escalas Celsius, Fahrenheit e Kelvin, respectivamente.
Para o segundo ponto fixo foram atribuídos os valores: 100, 212 e 373 para as escalas Celsius, Fahrenheit e Kelvin, respectivamente.
Temperatura é (do ponto de vista microscópico) o número que mede o grau de agitação das partículas de um corpo. Macroscopicamente está relacionada à sensação de quente ou frio, aumento da altura da coluna de mercúrio de um termômetro, variação da cor de um corpo etc. 2. Termometria: Termômetro é um dispositivo utilizado para medir temperatura. Grandeza termométrica é a que varia com a temperatura. Por exemplo, a altura da coluna de mercúrio, a cor de um sólido, a pressão de um gás, resistência de um condutor etc. Substância termométrica é a substância usada pelo termômetro. Por exemplo: álcool, mercúrio etc.
C 0 F 32 T 273 100 0 212 32 373 273 32 T 273 C F 100 180 100
Termômetro de mercúrio
C
Substância termométrica = Mercúrio Grandeza termométrica= Altura da coluna
5
Equação termométrica é a correspondência que existe entre a grandeza termométrica x qualquer e a temperatura a ela associada. G a b
Fazendo a proporção entre as variações de temperatura, temos:
Sendo a grandeza termométrica a altura de uma coluna de mercúrio, a equação termométrica será:
h a b
32 T 273 F 9 5
A equação dada acima permite descobrir o número da temperatura de uma escala, a partir do número da mesma temperatura em outra escala. Teoricamente não existe limite superior para a temperatura, isto é, não podemos definir qual é a temperatura mais alta possível. A temperatura no interior das estrelas pode atingir trilhões de graus. Contudo é possível demonstrar que existe um limite inferior, isto é, existe um estado térmico mais frio que qualquer outro. A esse limite inferior de temperatura damos o nome zero absoluto. A escala Kelvin também é chamada de escala absoluta de temperatura.
Termometria – Guia 3