Como definir temperatura?

O que é temperatura?

Você sabe o que é temperatura? A temperatura é o nível de oscilação das moléculas, átomos e partículas de um corpo. Por meio da sua variação, temos o fluxo de calor do corpo de maior temperatura para o corpo de maior temperatura até que ocorra o equilíbrio térmico.

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Resumo sobre temperatura

A temperatura é o nível de oscilação das moléculas, átomos e partículas de um corpo.
Podemos medir a temperatura por meio de termômetros analógicos, digitais ou digitais infravermelhos.
A temperatura pode ser convertida de uma escala para outra por meio das fórmulas das escalas termométricas.
O calor depende da variação de temperatura para fluir.

Como podemos medir a temperatura?

Leitor de um termômetro digital, uma das formas de se medir a temperatura. [imagem_principal] — Leitor de um termômetro digital, uma das formas de se medir a temperatura.

A temperatura é o nível de oscilação das moléculas, átomos e partículas de um corpo. Pode ser medida por termômetros analógicos, geralmente compostos de mercúrio, ou de termômetros digitais que tenham sensores eletrônicos de variação da temperatura na ponta ou que tenham sensores infravermelhos.

Escalas termométricas

Escalas termométricas são artifícios científicos usados na conversão de uma escala de temperatura para outra, sendo as mais comuns as escalas Celsius, Fahrenheit e Kelvin. Para tanto, usamos a fórmula das escalas termométricas:

\(\frac{T_C}{5} = \frac{T_F - 32}{9} = \frac{T_K - 273}{5}\)

TC → temperatura na escala Celsius, medida em [°C].
TF → temperatura na escala Fahrenheit, medida em [°F].
TK → temperatura na escala Kelvin, medida em [K].

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Variação de temperatura

A variação de temperatura é um parâmetro que indica qual foi a diferença de temperatura a que um corpo ou sistema foi submetido. Quando isso ocorre, temos o fluxo de calor que parte do corpo mais quente em direção ao corpo mais frio até o equilíbrio térmico. Ela pode ser calculada por meio da fórmula:

\(\Delta T =T_f-T_i\)

∆T → variação de temperatura, medida em Kelvin [K], Celsius [°C] ou Fahrenheit [°F].
T_f → temperatura final, medida em Kelvin [K], Celsius [°C] ou Fahrenheit [°F].
T_i → temperatura inicial, medida em Kelvin [K], Celsius [°C] ou Fahrenheit [°F].

Também temos algumas relações entre variações de temperatura em diferentes escalas termométricas.

→ Relação entre a variação da temperatura na escala Kelvin e na escala Fahrenheit

\(\frac{\Delta T_K}{100} = \frac{\Delta T_F}{180}\)

∆T_K → variação da temperatura na escala Kelvin, medida em [K].
∆T_F → temperatura na escala Fahrenheit, medida em [°F].

→ Relação entre a variação da temperatura na escala Kelvin e na escala Celsius

\(\Delta T_K = \Delta T_C \)

∆T_K → variação da temperatura na escala Kelvin, medida em [K].
∆T_C → variação da temperatura na escala Celsius, medida em [°C].

→ Relação entre a variação da temperatura na escala Fahrenheit e na escala Celsius

\(\Delta T_F = 1{,}8 \cdot \Delta T_C \)

∆T_F → temperatura na escala Fahrenheit, medida em [°F].
∆T_C → variação da temperatura na escala Celsius, medida em [°C].

Diferenças entre temperatura e calor

A temperatura e o calor são grandezas físicas escalares intimamente relacionadas, mas que apresentam algumas diferenças.

Temperatura: é o nível de agitação das moléculas, átomos e partículas que compõem um corpo. Sua unidade de medida pelo Sistema Internacional de Unidades é o Kelvin (K).

Calor: é a energia térmica que flui entre duas regiões submetidas a variações de temperatura. Sua unidade de medida pelo Sistema Internacional de Unidades é o Joule (J).

Acesse também: Calor — mais detalhes sobre essa grandeza física

Exercícios resolvidos sobre temperatura

Questão 1

(Uerj) Observe na tabela os valores das temperaturas dos pontos críticos de fusão e de ebulição, respectivamente, do gelo e da água, à pressão de 1 atm, nas escalas Celsius e Kelvin.

Tabela com os pontos de fusão e de ebulição da água e do gelo em exercício da Uerj sobre temperatura.

Considere que, no intervalo de temperatura entre os pontos críticos do gelo e da água, o mercúrio em um termômetro apresenta uma dilatação linear. Nesse termômetro, o valor na escala Celsius correspondente à temperatura de 313 K é igual a:

A) 20
B) 30
C) 40
D) 60

Resolução:

Alternativa C.

Converteremos a temperatura na escala Kelvin para a escala Celsius usando a sua fórmula:

\(T_C=T_K-273\)

\(T_C=313-273\)

\(T_C=40 ℃\)

(Ufac) Uma variação de temperatura de 300 K equivale na escala Fahrenheit à uma variação de:

A) 540 ºF

B) 54 ºF

C) 300 ºF

D) 2700 ºF

E) n.d.a

Resolução:

Alternativa A.

Converteremos a variação de temperatura da escala Kelvin para a escala Fahrenheit usando a sua fórmula:

\(\frac{\Delta T_K}{100} = \frac{\Delta T_F}{180}\)

\(\frac{300}{100} = \frac{\Delta T_F}{180} \)

\(\Delta T_F = \frac{300 \ \cdot \ 180}{100} \)

\(∆T_F=540 ℉\)

Fontes

HALLIDAY, David; RESNICK, Robert; WALKER, Jearl. Fundamentos da Física: Gravitação, Ondas e Termodinâmica (vol. 2). 10. ed. Rio de Janeiro, RJ: LTC, 2016.

NUSSENZVEIG, Herch Moysés. Curso de física básica: Fluidos, Oscilações e Ondas, Calor (vol. 2). Editora Blucher, 2015.

Escrito por: Pâmella Raphaella Melo Sou uma autora e professora que preza pela simplificação de conceitos físicos, transportando-os para o cotidiano dos estudantes e entusiastas. Sou formada em Licenciatura Plena em Física pela PUC- GO e atualmente curso Engenharia Ambiental e Sanitária pela UFG.