Temperatura

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Imagens da superfície do Sol pelo Solar Dynamics Observatory. As cores falsas traçam temperaturas do gás diferentes. As vermelhas são relativamente frias (cerca de 60.000 Kelvin, ou 107.540 º F); as azuis e verdes são mais quentes (mais de um milhão Kelvin, ou 1.799.540 º F).

A temperatura é uma média da energia cinética de translação das partículas elementares de qualquer substância pura.[1]

Definição conceitual

Em condições normais, as partículas elementares de qualquer substância (átomos de um elemento químico e moléculas de um composto químico) se movem de forma aleatória, em certa medida. Porque elas se movem, elas têm energia cinética.

O calor é a energia cinética total que estas partículas têm, ou uma medida da transferência de tal energia a partir de um corpo para outro. A temperatura é a média desse tipo de energia e depende da quantidade de substância presente.

Aplicação prática

A temperatura determina para onde o calor irá fluir quando dois objetos fazem contato. O calor irá sempre fluir a partir do objeto com a temperatura mais alta para o objeto que tem a mais baixa. O calor não tem um fluxo líquido entre dois objetos cuja temperatura é a mesma.

Além disso, se dois objetos estão cada um em equilíbrio térmico com um terceiro objeto, isto é, tem a mesma temperatura que o terceiro objeto, então eles devem estar em equilíbrio térmico com o outro. Ralph H. Fowler reconheceu esta propriedade transitiva de equilíbrio térmico como a Lei zero da termodinâmica.[2]

Temperatura absoluta

O zero absoluto é a temperatura a que todo o movimento aleatório das partículas elementares de uma substância cessa. Por definição, nenhuma substância pode possivelmente ser mais fria do que isso.

A temperatura absoluta de qualquer substância é a diferença entre a temperatura medida, a uma escala dada, e o zero absoluto.

Escalas

Comparação das escalas de termômetros de graus centígrados (Celsius) e Fahrenheit

Quatro escalas de temperatura diferentes estão em uso comum hoje. Cada uma mede a temperatura com referência a uma ou mais temperaturas normais.

Fahrenheit

A escala Fahrenheit usa como o zero o ponto de congelamento de uma solução super-saturada aquosa de cloreto de sódio. Nesta escala, o ponto de ebulição da água é 212 graus.

Celsius

A escala Celsius or centígrada usa como o zero o ponto de congelamento da água pura. O ponto de ebulição nesta escala é de 100 graus.

Kelvin

A escala Kelvin usa o zero absoluto como zero. Seus graus descrevem o mesmo intervalo da escala Celsius, e, portanto, a esta escala os pontos de congelamento e ebulição da água estão a cem graus de separação.

Rankine

A escala Rankine também usa o zero absoluto como zero. Seus graus descrevem o mesmo intervalo da escala Fahrenheit.

Conversões

Para converter de Celsius a Fahrenheit, multiplicar a temperatura Celsius por 9/5, e somar 32, a temperatura Fahrenheit do ponto de congelamento da água pura.

Para converter Fahrenheit para Celsius, primeiro subtraia 32 da temperatura Fahrenheit e multiplique o resultado por 5/9.

Para converter de Celsius para Kelvin, adicione 273,15 a temperatura Celsius. O zero absoluto é 273,15 graus Celsius abaixo de zero. (A escala Kelvin não utiliza símbolo de grau, e em vez disso usa a letra K com mais nenhum outro símbolo.)

Para converter de Fahrenheit para Rankine, adicionar 491,67 à temperatura Fahrenheit. O zero absoluto é 459,67 graus centígrados abaixo de zero.

Referências

  1. Jones, Andrew Z. "Definition of Temperature." <physics.about.com/>, n.d. Acessado em 26 de junho de 2008.
  2. Jones, Andrew Z. "Laws of Thermodynamics." <physics.about.com/>, n.d. Accessed June 26, 2008.

Ligações externas