Termometria
Energia térmica
o Está associada ao estado de
agitação das partículas.
o Pode produzir resfriamentos,
aquecimento ou mudança de
fase. (Ex – Sólido para o líquido)
o O corpo absorve ou cede essa
energia.
Calor
o Energia térmica em trânsito.
Ex – A água quente transfere
calor à agua fria, tornando-a
morna.
Temperatura
o É a medida do grau de agitação das partículas.
o Quanto mais calor, mais agitação.
o A transferência de calor entre dois corpos depende da
diferença de temperatura entre eles
Termômetro:
o Para medir a temperatura, é
necessário que haja um segundo
corpo que sofra mudanças
quando colocado em equilíbrio
com o primeiro. O corpo que
sofrerá a mudança, é o
termômetro.
o O termômetro “original”, possui
uma coluna de mercúrio
(substância que varia facilmente
com a mudança de temperatura)
que muda de altura devido à
transferência de calor.
Escalas termométricas
o Não só é necessário medir o grau de agitação da energia de
um corpo, também é preciso fornecer um valor numérico para
essa medida. Devem ser utilizadas as seguintes regras:
- Escolher 2 pontos fixos: Normalmente, a fusão do gelo e a
ebulição da água, a 1 atm (pressão atmosférica).
(Fusão: Gelo -> Água líquida, Ebulição: Água -> Vapor)
- Dividir o intervalo desses dois pontos fixos em unidades
iguais, o grau.
Escala Celsius (°C):
o É divida em cem partes iguais, por
isso é chamada de centígrada.
o Cada unidade constitui 1 grau
Celsius (1°C).
o É a escala mais usada no mundo.
o O 0° é atribuído ao ponto de gelo
(Água – Gelo) e o 100º ao ponto
de vapor (Água – Vapor).
Escala Fahrenheit (°F):
o Em países como os Estados Unidos,
essa escala é a mais comum.
o Atribui 32° ao ponto do gelo e 212°
ao ponto do vapor.
o É dividida em 180 partes iguais, ou
seja, 180°.
Escala Kelvin (K):
o Propôs uma escala que
tivesse o zero absoluto,
onde a agitação das
moléculas seria quase nula.
o Os cientistas ainda não
conseguiram chegar a esse
zero absoluto – Equivale a -
273,15 ºC e 0 K.
o Também é umas escala
centígrada.
o Atribui o 0K ao zero
absoluto, 273K ao ponto de
gelo e 373K ao ponto de
vapor.
Comparação das Escalas termométricas
Relação entre Celsius e Fahrenheit:
o É necessária para converter uma
escala em outra.
Tc
5
=
Tf −32
9
o Variação de temperatura:
∆Tc
5
=
∆Tf
9
Ex 1 – Em uma noite fria nos
EUA , Ana olha para o
termômetro e percebe que ele
marca 37,4 °F, ela achou que o
termômetro estava errado,
quantos °C isso equivale? O
termômetro estava realmente
errado?
Tc
5
=
Tf −32
9
→
Tc
5
=
37,4 −32
9
→ 9Tc =
5(37,4 – 32) →
9Tc = 5.5,4 → Tc =
27
9
→ Tc = 3.
O termômetro não estava
quebrado, na verdade, 37,4 °F
equivalem a 3°C!
Ex 2 – Ana olha novamente e vê
que o termômetro variou 2°F,
quantos graus isso equivaleria na
escala Celsius?
∆Tc
5
=
∆ Tf
9
→
∆Tc
5
=
2
9
→ 9∆Tc = 10 →
∆Tc =
10
9
→ ∆ Tc = 1,1.
Ou seja, na escala celsius a
variação foi de 1,1°
Relação entre Celsius e Kelvin
o Tk = Tc + 273
o ∆Tc = ∆ Tk – pois as duas
são centígradas!
Ex 1 – João está no
laboratório e vê que a
temperatura de certa
amostra é de 309 K,
quanto isso equivale em
Celsius?
Tk = Tc + 273 →
309 = Tc + 273 →
Tc = 309 − 273 →
Tc = 36.
Ou seja, a amostra estava
a
36° C.
Ex 2 – Minutos depois, João
observa que o professor aumentou
a temperatura para 319 K, quanto
foi a variação em Celsius? Qual a
nova temperatura da amostra?
∆Tc = ∆ Tk → ∆ Tc = 10.
Ou seja, a variação em Celsius
também foi de 10° e nova
temperatura será → 36° + 10° =
46° C.
Relação entre as três
𝐂
𝟓
=
𝐅 − 𝟑𝟐
𝟗
=
𝐊 − 𝟐𝟕𝟑
𝟓
∆𝐂
𝟓
=
∆ 𝐅
𝟗
=
∆𝐊
𝟓
Exercícios
1. O verão de 1994 foi particularmente quente
nos Estados Unidos da América. A diferença
entre a máxima temperatura do verão e a
mínima do inverno anterior foi de 60ºC. Qual o
valor dessa diferença na escala Fahrenheit?
a) 33ºF
b) 60ºF
c) 92ºF
d) 108ºF
e) 140ºF
Para fazer a conversão da escala Celsius para a
escala Fahrenheit, usa-se a seguinte fórmula:
Δ 𝑇𝑐
5
=
Δ 𝑇𝑓
9
Substituindo 60°C da equação acima, temos
60
5
=
Δ 𝑇𝑓
9
5 ΔTF = 540
ΔTF = 108 °F
Alternativa d.
2. Julgue as afirmações abaixo:
I – A escala Celsius atribui 0° para o ponto de fusão do
gelo e 100º para o ponto de ebulição da água;
II – O limite inferior para a escala Kelvin corresponde a -
273°C;
III – 1°C equivale a 1°F.
Estão corretas:
a) I e II apenas
b) I e III apenas
c) I, II e III
d) II e III apenas
e) I apenas
A afirmação I e II estão corretas.
A afirmativa III é incorreta porque 1º Celsius
equivale a 1,8°F.
Portanto, letra “a”.
3. Quando Fahrenheit definiu a escala
termométrica que hoje leva o seu nome, o
primeiro ponto fixo definido por ele, o 0F.
Qual é esta temperatura na escala Celsius?
Tc
5
=
0 −32
9
→
Tc
5
=
−32
9
→ 9 Tc = -160 →
Tc = -17,7
Pegadinha
4. Existe uma temperatura que tem o
mesmo valor na escala Celsius e na escala
Fahrenheit. Qual é essa temperatura?
C = F - 32
5 9
Se F = C, podemos reescrever a equação
C = C - 32
5 9
9C = 5(C-32)
9C = 5C - 160
9C - 5C = -160
4C = -160
C = -160
4
C = - 40º

Termometria - Escalas termométricas

  • 1.
  • 2.
    Energia térmica o Estáassociada ao estado de agitação das partículas. o Pode produzir resfriamentos, aquecimento ou mudança de fase. (Ex – Sólido para o líquido) o O corpo absorve ou cede essa energia. Calor o Energia térmica em trânsito. Ex – A água quente transfere calor à agua fria, tornando-a morna.
  • 3.
    Temperatura o É amedida do grau de agitação das partículas. o Quanto mais calor, mais agitação. o A transferência de calor entre dois corpos depende da diferença de temperatura entre eles
  • 4.
    Termômetro: o Para medira temperatura, é necessário que haja um segundo corpo que sofra mudanças quando colocado em equilíbrio com o primeiro. O corpo que sofrerá a mudança, é o termômetro. o O termômetro “original”, possui uma coluna de mercúrio (substância que varia facilmente com a mudança de temperatura) que muda de altura devido à transferência de calor.
  • 5.
    Escalas termométricas o Nãosó é necessário medir o grau de agitação da energia de um corpo, também é preciso fornecer um valor numérico para essa medida. Devem ser utilizadas as seguintes regras: - Escolher 2 pontos fixos: Normalmente, a fusão do gelo e a ebulição da água, a 1 atm (pressão atmosférica). (Fusão: Gelo -> Água líquida, Ebulição: Água -> Vapor) - Dividir o intervalo desses dois pontos fixos em unidades iguais, o grau.
  • 6.
    Escala Celsius (°C): oÉ divida em cem partes iguais, por isso é chamada de centígrada. o Cada unidade constitui 1 grau Celsius (1°C). o É a escala mais usada no mundo. o O 0° é atribuído ao ponto de gelo (Água – Gelo) e o 100º ao ponto de vapor (Água – Vapor).
  • 7.
    Escala Fahrenheit (°F): oEm países como os Estados Unidos, essa escala é a mais comum. o Atribui 32° ao ponto do gelo e 212° ao ponto do vapor. o É dividida em 180 partes iguais, ou seja, 180°.
  • 8.
    Escala Kelvin (K): oPropôs uma escala que tivesse o zero absoluto, onde a agitação das moléculas seria quase nula. o Os cientistas ainda não conseguiram chegar a esse zero absoluto – Equivale a - 273,15 ºC e 0 K. o Também é umas escala centígrada. o Atribui o 0K ao zero absoluto, 273K ao ponto de gelo e 373K ao ponto de vapor.
  • 9.
  • 10.
    Relação entre Celsiuse Fahrenheit: o É necessária para converter uma escala em outra. Tc 5 = Tf −32 9 o Variação de temperatura: ∆Tc 5 = ∆Tf 9 Ex 1 – Em uma noite fria nos EUA , Ana olha para o termômetro e percebe que ele marca 37,4 °F, ela achou que o termômetro estava errado, quantos °C isso equivale? O termômetro estava realmente errado? Tc 5 = Tf −32 9 → Tc 5 = 37,4 −32 9 → 9Tc = 5(37,4 – 32) → 9Tc = 5.5,4 → Tc = 27 9 → Tc = 3. O termômetro não estava quebrado, na verdade, 37,4 °F equivalem a 3°C! Ex 2 – Ana olha novamente e vê que o termômetro variou 2°F, quantos graus isso equivaleria na escala Celsius? ∆Tc 5 = ∆ Tf 9 → ∆Tc 5 = 2 9 → 9∆Tc = 10 → ∆Tc = 10 9 → ∆ Tc = 1,1. Ou seja, na escala celsius a variação foi de 1,1°
  • 11.
    Relação entre Celsiuse Kelvin o Tk = Tc + 273 o ∆Tc = ∆ Tk – pois as duas são centígradas! Ex 1 – João está no laboratório e vê que a temperatura de certa amostra é de 309 K, quanto isso equivale em Celsius? Tk = Tc + 273 → 309 = Tc + 273 → Tc = 309 − 273 → Tc = 36. Ou seja, a amostra estava a 36° C. Ex 2 – Minutos depois, João observa que o professor aumentou a temperatura para 319 K, quanto foi a variação em Celsius? Qual a nova temperatura da amostra? ∆Tc = ∆ Tk → ∆ Tc = 10. Ou seja, a variação em Celsius também foi de 10° e nova temperatura será → 36° + 10° = 46° C.
  • 12.
    Relação entre astrês 𝐂 𝟓 = 𝐅 − 𝟑𝟐 𝟗 = 𝐊 − 𝟐𝟕𝟑 𝟓 ∆𝐂 𝟓 = ∆ 𝐅 𝟗 = ∆𝐊 𝟓
  • 13.
    Exercícios 1. O verãode 1994 foi particularmente quente nos Estados Unidos da América. A diferença entre a máxima temperatura do verão e a mínima do inverno anterior foi de 60ºC. Qual o valor dessa diferença na escala Fahrenheit? a) 33ºF b) 60ºF c) 92ºF d) 108ºF e) 140ºF
  • 14.
    Para fazer aconversão da escala Celsius para a escala Fahrenheit, usa-se a seguinte fórmula: Δ 𝑇𝑐 5 = Δ 𝑇𝑓 9 Substituindo 60°C da equação acima, temos 60 5 = Δ 𝑇𝑓 9 5 ΔTF = 540 ΔTF = 108 °F Alternativa d.
  • 15.
    2. Julgue asafirmações abaixo: I – A escala Celsius atribui 0° para o ponto de fusão do gelo e 100º para o ponto de ebulição da água; II – O limite inferior para a escala Kelvin corresponde a - 273°C; III – 1°C equivale a 1°F. Estão corretas: a) I e II apenas b) I e III apenas c) I, II e III d) II e III apenas e) I apenas
  • 16.
    A afirmação Ie II estão corretas. A afirmativa III é incorreta porque 1º Celsius equivale a 1,8°F. Portanto, letra “a”.
  • 17.
    3. Quando Fahrenheitdefiniu a escala termométrica que hoje leva o seu nome, o primeiro ponto fixo definido por ele, o 0F. Qual é esta temperatura na escala Celsius?
  • 18.
  • 19.
    Pegadinha 4. Existe umatemperatura que tem o mesmo valor na escala Celsius e na escala Fahrenheit. Qual é essa temperatura?
  • 20.
    C = F- 32 5 9 Se F = C, podemos reescrever a equação C = C - 32 5 9 9C = 5(C-32) 9C = 5C - 160 9C - 5C = -160 4C = -160 C = -160 4 C = - 40º