Escalas Termométricas

Quando dois corpos com temperaturas diferentes são colocados em contato um com o outro, ocorre transferência de energia térmica, isto é, de calor, do corpo com maior temperatura para o de menor temperatura. Com isso, podemos concluir que a temperatura é a medida que indica o nível da energia térmica de um material, sendo que, quanto maior for a agitação das moléculas, maior será essa energia térmica ou temperatura do material e vice-versa. Já o calor refere-se à energia térmica em trânsito de um corpo de maior energia térmica para um de menor energia térmica.

Com o tempo, surgiu a necessidade de registrar e quantificar o quanto um corpo está “quente” ou “frio” e, por isso, passou-se a usar o termômetro, que é um aparelho com um tubo que contém mercúrio, um líquido que se dilata quando a temperatura aumenta. Do lado externo existem graduações com valores para a temperatura do corpo. Assim, a altura que o mercúrio atinge na graduação indica a temperatura.

Essas graduações são as escalas termométricas, sendo que existem três: kelvin, graus Celsius e Fahrenheit. Vejamos primeiramente cada uma dessas escalas e depois como realizar a conversão entre elas:

• Graus Celsius (ºC): É a mais utilizada no Brasil. Ela toma por base os pontos de fusão e ebulição da água, que são, respectivamente, 0ºC e 100ºC. O inventor dessa escala foi o astrônomo sueco Anders Celsius (1701-1744), que a elaborou no ano de 1742.

• Escala kelvin (K): Também chamada de temperatura termodinâmica, de zero termodinâmico e ainda de zero absoluto. Essa é a escala mais usada nas Ciências e na resolução de exercícios, pois ela é a escala adotada como padrão internacional de temperatura pelo Sistema Internacional de Unidades (SI) e pela IUPAC (União Internacional da Química Pura e Aplicada).

  Ela foi inventada por William Thomson, que recebeu o título de Lord Kelvin em 1882 pela rainha Vitória. Ao estudar os gases, ele verificou que quando se diminuía a temperatura deles em 1ºC, os gases perdiam 1/273,15 de sua pressão. Portanto, ele concluiu que, na temperatura de -275,13, a pressão do gás ficaria nula, o que quer dizer que a energia cinética das partículas do gás tornar-se-ia igual a zero. Por isso, esse valor, -275,13, passou a ser o chamado zero absoluto, 0 K, sendo que, na escala kelvin, não existem valores negativos. Os cientistas nunca conseguiram resfriar um corpo até chegar a essa temperatura.

• Graus Fahrenheit (ºF): É uma escala muito usada em países ingleses que foi criada por Daniel Gabriel Fahrenheit (1686-1736).

  A escala em graus Fahrenheit também se utiliza das temperaturas de fusão e de ebulição da água ao nível do mar como pontos de referência, que são, respectivamente, 32°F e 212°F. No entanto, enquanto as escalas em graus Celsius e kelvin são divididas em 100 partes, a escala em graus Fahrenheit é dividida em 180 partes.

Veja a relação entre essas escalas termométricas:

Escalas termométricas – kelvin, Celsius e Fahrenheit

* Conversões:

• De graus Celsius para a escala kelvin e vice-versa:

Visto que cada 1 grau na escala Celsius corresponde a exatamente 1 grau na escala Kelvin e que 0 K é igual a -275,15 ºC, podemos utilizar a seguinte relação:

T_K = T_ºC + 273,15 ou T_ºC = T_K – 273,15

Exemplo:

1- Converta as seguintes unidades para kelvin:

2- Converta as seguintes unidades para graus Celsius:

• De Fahrenheit para graus Celsius:

Usa-se a seguinte fórmula:

ºC = (ºF – 32)
                1,8        

Exemplos:

Converta as seguintes unidades para graus Celsius:

Por Jennifer Fogaça
Graduada em Química