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Termometria (I)

Borges e Nicolau
A sensação térmica constitui um critério impreciso para a medida da temperatura.
O termômetro é um sistema auxiliar que possibilita avaliar a temperatura de modo indireto.
Substância termométrica: substância que apresenta uma propriedade cuja medida varia com a temperatura.
No termômetro de mercúrio a substância termométrica é o mercúrio; a altura da coluna de mercúrio é a grandeza termométrica desse termômetro.
Função termométrica de um termômetro é a fórmula que relaciona os valores da grandeza termométrica com os valores da temperatura.
Pontos fixos: cujas temperaturas invariáveis no decorrer do tempo, medidas em sistemas que podem ser reproduzidos facilmente quando necessário.
Ponto de gelo: temperatura de fusão do gelo sob pressão normal (1 atm).
Ponto de vapor: temperatura de ebulição da água sob pressão normal (1 atm).

As escalas Celsius e Fahrenheit

Na escala Celsius, adotam-se os valores 0 ºC e 100 ºC para o ponto de gelo e para o ponto de vapor, respectivamente.

Na escala Fahrenheit, adotam-se os valores 32 ºF e 212 ºF para o ponto de gelo e para o ponto de vapor, respectivamente.

Conversão entre a temperatura Celsius (θ_C) e a temperatura Fahrenheit (θ_F)

Relação entre a variação de temperatura na escala Celsius (Δθ_C) e na escala Fahrenheit (Δθ_F)

A escala absoluta Kelvin

A escala absoluta Kelvin adota a origem no zero absoluto, estado térmico em que cessaria a agitação térmica. Sua unidade (kelvin: K) tem extensão igual à do grau Celsius (ºC).

Relação entre a temperatura Kelvin (T) e a Celsius (θ_C)

Relação entre as variações de temperatura

Exercícios básicos

Exercício 1

Ao tomar a temperatura de uma criança que está febril, a mãe utiliza um termômetro clínico graduado na escala Fahrenheit e anota a temperatura de 101,3 ºF. Qual é o valor da correspondente temperatura na escala Celsius

Exercício 2
Retome a situação descrita na questão anterior. Após medicar seu filho, decorrido certo tempo a mãe efetua uma nova medida da temperatura. Ela nota que houve uma redução de 2,7 ºF. Qual é a correspondente redução de temperatura na escala Celsius?

Exercício 3
Dois termômetros, um graduado na escala Celsius e outro na escala Fahrenheit, estão em equilíbrio térmico com um certo líquido. A temperatura indicada pelo termômetro graduado na escala Fahrenheit é dada por um número igual ao dobro daquele indicado pelo termômetro graduado na escala Celsius. Qual é esta temperatura na escala Celsius?

Exercício 4
Retome a situação descrita na questão anterior. O líquido no qual os termômetros estão imersos é gradativamente resfriado até uma temperatura para a qual os dois termômetros indicam o mesmo valor. Qual é a temperatura em questão?

Exercício 5
Pedro é um aluno que está iniciando o segundo ano do ensino médio. O professor Adalberto pede para que ele invente uma escala termométrica, medida em graus Pedro (ºP). Para isso Pedro atribui ao ponto do gelo a temperatura 10 ºP e para o ponto do vapor 90 ºP. Qual é a relação entre a temperatura na escala Celsius (θ_C) e a temperatura na escala Pedro (θ_P)?