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ESCOLA DE JATOBÁ
 PROFª ANA PAULA C. SOUSA




 CURSO DE FÍSICA
    Módulo 1
           2ºEM




         PETROLÂNDIA-PE

              2012
TERMOMETRIA

Em muitas situações é preciso medir e controlar a temperatura. A própria
natureza forneceu aos seres vivos sistemas que regulam o frio e o quente.
Nas aves e nos mamíferos, por exemplo, uma das funções do tecido
adiposo, amplamente distribuído sob a pele, é o isolamento térmico, que
promove a defesa do organismo contra perdas excessivas de calor.
 Sabemos que os corpos são constituídos de diminutas partículas
denominadas átomos. Imagine a seguinte experiência: colocamos uma
mistura de água e serragem num recipiente metálico e o levamos ao fogo.
À medida que a água esquenta, o movimento das partículas da serragem
aumenta. Essa observação permite concluir que:

● as noções de quente e frio estão relacionadas à agitação das partículas
do corpo;
● o movimento das moléculas de um corpo é tanto maior quanto mais
quente o corpo fica.

Com base nessa experiência podemos dizer que:

   Temperatura é uma grandeza que permite avaliar o grau de agitação
                  térmica das moléculas de um corpo.




Equilíbrio térmico
Quando dois objetos com temperaturas diferentes são postos em contato
um com o outro, isolados de influências externas, depois de certo tempo
eles apresentam uma temperatura comum. Dizemos que os objetos
atingiram o equilíbrio térmico.




Escalas de temperatura
A universalização de uma escala de temperatura exigiu muitos anos de
pesquisas. Para ter uma idéia das dificuldades, em 1779 havia dezenove
escalas termométricas em vigor, com enormes diferenças entre uma e
outra. Apenas três são usadas hoje: a Celsius, a Fahrenheit e a Kelvin.




Escala Celsius
Apresentada em 1742 pelo astrônomo sueco Anders Celsius (1701-1744),
essa escala tem uma divisão centesimal que facilita a leitura.
Assim os pontos de ebulição da água e de fusão do gelo permaneceram
como pontos fixos da escala Celsius. O intervalo entre eles foi dividido em
cem partes iguais, cada uma valentão 1º C. Essa escala é utilizada em
quase todo o mundo.




Escala Fahrenheit
Proposta pelo físico alemão Gabriel Daniel Fahrenheit (1686-1736), essa
escala faz
corresponder a 32º F o ponto de fusão do gelo e a 212º F o ponto de
ebulição da água, com 180º F compreendidos entre esses dois pontos
fixos.
Desse modo podemos estabelecer a relação entre as escalas Celsius e
Fahrenheit.

° F – 32       = °C
   9             5
Para as variações de temperaturas entre as escalas usaremos a relação:


°F   =    °C
 9         5




Escala Kelvin


As escalas Celsius e Fahrenheit são conhecidas como escalas relativas, pois o
zero nelas não significa ausência de agitação molecular. O britânico
William Thomson Kelvin (lorde Kelvin, 1824-1907) inventou a escala
absoluta.
Nela a temperatura de fusão do gelo corresponde a 273 K, e a de ebulição
da água, a 373 K. A relação entre a escala Celsius e a escala Kelvin é:

                            K = °C + 273


Exercícios

1. Explique por que um termômetro clínico precisa ficar algum tempo em
contato com a pessoa para medir sua temperatura.

2. A temperatura normal do corpo humano é 36,7º C. Qual a leitura que a
escala Fahrenheit fornece para essa temperatura?
3. Nos Estados Unidos, em determinado ano, a diferença entre a
temperatura máxima e mínima do inverno foi de 60º C. Determine o valor
dessa diferença na escala Fahrenheit.

4. (UFRGS) Qual das substâncias da tabela é a mais indicada para ser
utilizada em um termômetro cuja escala permite leituras entre -50º C e
50º C?

      Substância            Ponto de fusão (ºC)     Ponto de ebulição (ºC)

         Água                       0                       100

         Éter                     - 116                      34

       Mercúrio                    - 39                     357

        Álcool                    - 114                      78

       Parafina                     60                      300




Atividades

1. (Vunesp) O sêmen bovino para inseminação artificial é conservado em
nitrogênio líquido, que, à pressão normal, tem temperatura de 78 K.
Calcule essa temperatura em:

a) graus Celsius (ºC)
b) graus Fahrenheit (ºF)

2. Num termômetro graduado na escala Celsius, houve uma variação de 15
graus. Qual será a variação correspondente na escala:

a) Fahrenheit?
b) Kelvin?

3. Certa vez um jornal publicou a seguinte notícia: “Ontem os termômetros
registraram a temperatura mais quente dos últimos dez anos.”
Nessa frase há um erro conceitual. Qual?

4. Em condições normais de temperatura, o mercúrio é encontrado na fase
líquida entre as temperaturas de -39 ºC e 357 ºC. Determine essa variação
de temperatura na escala Kelvin.

5. O gráfico abaixo representa a relação entre uma escala arbitrária X e a
escala Celsius. Nessa escala X, os pontos de fusão do gelo e ebulição da
água, sob pressão de 1 atm, valem, respectivamente:
a) 40 e 340
b) 0 e 100
c) 50 e 300
d) 32 e 380
e) 20 e 310

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  • 1. ESCOLA DE JATOBÁ PROFª ANA PAULA C. SOUSA CURSO DE FÍSICA Módulo 1 2ºEM PETROLÂNDIA-PE 2012
  • 2. TERMOMETRIA Em muitas situações é preciso medir e controlar a temperatura. A própria natureza forneceu aos seres vivos sistemas que regulam o frio e o quente. Nas aves e nos mamíferos, por exemplo, uma das funções do tecido adiposo, amplamente distribuído sob a pele, é o isolamento térmico, que promove a defesa do organismo contra perdas excessivas de calor. Sabemos que os corpos são constituídos de diminutas partículas denominadas átomos. Imagine a seguinte experiência: colocamos uma mistura de água e serragem num recipiente metálico e o levamos ao fogo. À medida que a água esquenta, o movimento das partículas da serragem aumenta. Essa observação permite concluir que: ● as noções de quente e frio estão relacionadas à agitação das partículas do corpo; ● o movimento das moléculas de um corpo é tanto maior quanto mais quente o corpo fica. Com base nessa experiência podemos dizer que: Temperatura é uma grandeza que permite avaliar o grau de agitação térmica das moléculas de um corpo. Equilíbrio térmico Quando dois objetos com temperaturas diferentes são postos em contato um com o outro, isolados de influências externas, depois de certo tempo eles apresentam uma temperatura comum. Dizemos que os objetos atingiram o equilíbrio térmico. Escalas de temperatura A universalização de uma escala de temperatura exigiu muitos anos de pesquisas. Para ter uma idéia das dificuldades, em 1779 havia dezenove escalas termométricas em vigor, com enormes diferenças entre uma e outra. Apenas três são usadas hoje: a Celsius, a Fahrenheit e a Kelvin. Escala Celsius Apresentada em 1742 pelo astrônomo sueco Anders Celsius (1701-1744), essa escala tem uma divisão centesimal que facilita a leitura. Assim os pontos de ebulição da água e de fusão do gelo permaneceram como pontos fixos da escala Celsius. O intervalo entre eles foi dividido em cem partes iguais, cada uma valentão 1º C. Essa escala é utilizada em quase todo o mundo. Escala Fahrenheit Proposta pelo físico alemão Gabriel Daniel Fahrenheit (1686-1736), essa escala faz
  • 3. corresponder a 32º F o ponto de fusão do gelo e a 212º F o ponto de ebulição da água, com 180º F compreendidos entre esses dois pontos fixos. Desse modo podemos estabelecer a relação entre as escalas Celsius e Fahrenheit. ° F – 32 = °C 9 5 Para as variações de temperaturas entre as escalas usaremos a relação: °F = °C 9 5 Escala Kelvin As escalas Celsius e Fahrenheit são conhecidas como escalas relativas, pois o zero nelas não significa ausência de agitação molecular. O britânico William Thomson Kelvin (lorde Kelvin, 1824-1907) inventou a escala absoluta. Nela a temperatura de fusão do gelo corresponde a 273 K, e a de ebulição da água, a 373 K. A relação entre a escala Celsius e a escala Kelvin é: K = °C + 273 Exercícios 1. Explique por que um termômetro clínico precisa ficar algum tempo em contato com a pessoa para medir sua temperatura. 2. A temperatura normal do corpo humano é 36,7º C. Qual a leitura que a escala Fahrenheit fornece para essa temperatura?
  • 4. 3. Nos Estados Unidos, em determinado ano, a diferença entre a temperatura máxima e mínima do inverno foi de 60º C. Determine o valor dessa diferença na escala Fahrenheit. 4. (UFRGS) Qual das substâncias da tabela é a mais indicada para ser utilizada em um termômetro cuja escala permite leituras entre -50º C e 50º C? Substância Ponto de fusão (ºC) Ponto de ebulição (ºC) Água 0 100 Éter - 116 34 Mercúrio - 39 357 Álcool - 114 78 Parafina 60 300 Atividades 1. (Vunesp) O sêmen bovino para inseminação artificial é conservado em nitrogênio líquido, que, à pressão normal, tem temperatura de 78 K. Calcule essa temperatura em: a) graus Celsius (ºC) b) graus Fahrenheit (ºF) 2. Num termômetro graduado na escala Celsius, houve uma variação de 15 graus. Qual será a variação correspondente na escala: a) Fahrenheit? b) Kelvin? 3. Certa vez um jornal publicou a seguinte notícia: “Ontem os termômetros registraram a temperatura mais quente dos últimos dez anos.” Nessa frase há um erro conceitual. Qual? 4. Em condições normais de temperatura, o mercúrio é encontrado na fase líquida entre as temperaturas de -39 ºC e 357 ºC. Determine essa variação de temperatura na escala Kelvin. 5. O gráfico abaixo representa a relação entre uma escala arbitrária X e a escala Celsius. Nessa escala X, os pontos de fusão do gelo e ebulição da água, sob pressão de 1 atm, valem, respectivamente:
  • 5. a) 40 e 340 b) 0 e 100 c) 50 e 300 d) 32 e 380 e) 20 e 310