Escalas Termométricas
As escalas termométricas são usadas para indicar a temperatura, ou seja, a energia cinética associada à movimentação das moléculas.
No Sistema Internacional de Unidades (SI) a temperatura pode ser medida em três escalas:
- Escala Celsius (°C)
- Escala Kelvin (K)
- Escala Fahrenheit (°F)
Como referência, elas utilizam os pontos de fusão (gelo) e ebulição (vapor) da água. Confira abaixo a origem e as características de cada uma delas. Lembre-se que o termômetro é o instrumento utilizado para medir a temperatura.
Entenda melhor sobre o tema:
- Calor e Temperatura
- Calorimetria
- Ponto de Fusão e Ponto de Ebulição
- Lei Zero da Termodinâmica
- Dilatação Térmica
Escala Fahrenheit
A Escala Fahrenheit foi criada em 1724 pelo físico e engenheiro Daniel Gabriel Fahrenheit (1686-1736). Recebe esse nome em homenagem ao seu criador.
Nos Estados Unidos e na Inglaterra a temperatura é medida em Fahrenheit. O símbolo dessa escala termométrica é °F.
- Ponto de Fusão da Água: 32 °C
- Ponto de Ebulição da Água: 212 °C
Escala Celsius
A Escala Celsius foi criada em 1742 pelo astrônomo sueco Anders Celsius (1701-1744). Recebe esse nome em homenagem ao seu criador.
É a escala termométrica mais utilizada no mundo, inclusive no Brasil. O símbolo dessa escala é °C.
- Ponto de Fusão da Água: 0 °C
- Ponto de Ebulição da Água: 100 °C
Obs: As expressões "Graus Celsius" e "Graus Centígrados" são sinônimas. No entanto, graus centígrados foi substituída pelo grau Celsius na Conferência Geral de Pesos e Medidas (1948).
Escala Kelvin
A Escala Kelvin é chamada de "escala absoluta" pois tem como ponto de referência o zero absoluto. Ela foi criada em 1864 pelo físico, matemático e engenheiro irlandês William Thomson (1824-1907). Recebe esse nome uma vez que ele também ficou conhecido como Lord Kelvin. O símbolo dessa escala termométrica é K.
- Ponto de Fusão da Água: 273 K
- Ponto de Ebulição da Água: 373 K
Fórmulas
A fórmula utilizada para a conversão das escalas termométricas é:
Donde,
- Tc: temperatura em Celsius
- Tf: temperatura em Fahrenheit
- Tk: temperatura Kelvin
De acordo com os pontos de fusão e ebulição de cada escala, podemos fazer a conversão entre elas:
Converter Celsius em Fahrenheit ou vice-versa:
Converter Celsius em Kelvin:
Converter Kelvin em Celsius:
Converter Kelvin em Fahrenheit ou vice-versa:
Exemplo
Para encontrar os valores equivalentes das escalas termométricas, basta adicionar o valor conhecido na fórmula, por exemplo:
Calcule o valor de 40 °C nas escalas Kelvin e Fahrenheit:
Celsius para Fahrenheit:
40/5 = tf -32/9
8 . 9 = Tf-32
72 = Tf – 32
72 + 32 = Tf
Tf = 104 °F
Celsius para Kelvin:
Tk = 40 + 273
Tk = 313 k
Veja também: Conversão de Unidades
Exercícios com Gabarito
As escalas termométricas são um tema muito cobrado nos vestibulares e no Enem. Confira abaixo três exercícios que caíram no vestibular.
1. (Unesp-2003) Uma panela com água é aquecida de 25 °C para 80 °C. A variação de temperatura sofrida pela panela com água, nas escalas Kelvin e Fahrenheit, foi de:
a) 32 K e 105 °F.
b) 55 K e 99 °F.
c) 57 K e 105 °F.
d) 99 K e 105 °F.
e) 105 K e 32 °F.
2. (UFF-1996) Um turista brasileiro, ao desembarcar no aeroporto de Chicago, observou que o valor da temperatura lá indicado, em °F, era um quinto do valor correspondente em °C. O valor observado foi:
a) - 2 °F
b) 2 °F
c) 4 °F
d) 0 °F
e) - 4 °F
3. (UFF-1995)
Quando se deseja realizar experimentos a baixas temperaturas, é muito comum a utilização de nitrogênio líquido como refrigerante, pois seu ponto normal de ebulição é de - 196 ºC.
Na escala Kelvin, esta temperatura vale:
a) 77 K
b) 100 K
c) 196 K
d) 273 K
e) 469 K
