A temperatura é uma grandeza física estudada em termometria,
a noção de temperatura está associada basicamente em “frio” e “calor” que os
corpos causam, essa é uma visão macro de temperatura. Aprofundando mais no assunto e quantificando,
a temperatura mede o estado de agitação das partículas que constituem um corpo,
quanto mais “frio” menor o estado de agitação, quanto mais “quente”, maior o
estado de agitação.
Antes de entrar em medição de temperatura é importante
conhecer alguns conceitos, conversões e como realizá-las.
Escalas de temperatura
As escalas de temperatura mais utilizadas são:
-Celsius
-Kelvin
-Fahrenheit
-Rankine
Falaremos um pouco de cada uma delas
Escala Celsius
Definida como intervalo de temperatura unitário igual a 1
Kelvin, em uma mesma escala, sendo que seu ponto zero coincide em 273,15K
Para identificar a unidade é utilizado o símbolo “°C”, colocado
após a numeração que quantifica a temperatura, por exemplo: 112,3°C.
A escala Celsius tem como 0 °C o
ponto de fusão de gelo e como 100°C o ponto de ebulição da água, esses dois
pontos são denominados de pontos fixos da escala termométrica (sob pressão de 1atm).
Escala Fahrenheit
Definida como intervalo de
temperatura unitário igual a 1 grau Rankine, sendo que seu ponto zero coincide
com 459,67°R.
Para identificar da unidade é
utilizado símbolo “°F”, colocado após a numeração que quantifica a temperatura,
por exemplo: 254,76°F
A escala Celsius tem como 32°F o
ponto de fusão de gelo e como 212°F o ponto de ebulição da água (sob pressão de
1atm).
Escala Kelvin (Temperatura Termodinâmica)
A escala Kelvin é a utilizada no
SI (Sistema Internacional de unidades), ela é dada como escala absoluta, ou
seja, o zero dessa escala (zero absoluto) é o valor obtido teoricamente como o
menor nível térmico existente, o estado no qual a agitação das moléculas se
reduz a zero.
Por definição do SI o Kelvin é a
fração de 1/273,16 da temperatura termodinâmica do ponto triplo da água (ponto
onde a água possui os estados sólido, líquido e gasoso em equilíbrio).
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| Escalas de temperatura |
Para identificar da unidade é
utilizado símbolo “K”, colocado após a numeração que quantifica a temperatura,
por exemplo: 293,18K
A escala Kelvin tem como 273,15K o
ponto de fusão de gelo e como 373,15K o ponto de ebulição da água (sob pressão
de 1atm).
Escala Rankine
A escala Rankine, assim como a
Kelvin, também é absoluta, sendo o zero da escala igual ao zero absoluto.
Para identificar da unidade é
utilizado símbolo “°R”, colocado após a numeração que quantifica a temperatura,
por exemplo: 576,32°R.
A escala Rankine tem como 491,67°R
o ponto de fusão de gelo e como 671,67°R o ponto de ebulição da água (sob
pressão de 1atm).
Para saber um pouco mais sobre a
história da medição de temperatura sugiro acessar o link abaixo:
Conversão entre escalas
Como trabalhamos com exatas, não
podemos deixar de fora os cálculos de conversão.
Se você prestou atenção, notou que
os pontos fixos são sempre relativos ao ponto de fusão de gelo e o ponto de
ebulição da água, portanto temos uma relação pontual entre todas as escalas
apresentadas na quais todas representam a mesma temperatura com valores diferentes.
Figura escalas PDF
Sabendo os valores de ponto fixo
de cada escala, teremos:
Resultará em:
Simplificando os denominadores
por 20 teremos:
Como são todos equivalentes é só
escolher as escalas de temperatura para conversão e executar os cálculos.
Exemplo:
Medimos a temperatura de um
aquecedor de óleo que indicava 300°C, qual a equivalência nas escalas Kelvin,
Rankine e Fahrenheit?
Começaremos a conversão para
Kelvin, portanto teremos:
Para isolar a escala Kelvin:
Inserindo os valores:
Portanto 300°C é
equivalente a 573,15K
Na escala Rankine,
teremos:
Isolando a escala
Rankine:
Inserindo os valores:
Portanto 300°C é equivalente
a 1031,67°R
Na escala Fahrenheit,
teremos:
Isolando:
Inserindo os valores:
300°C é equivalente a
572°F
Abaixo tem o link de uma
tabela de conversão para download.
