A definição, os conceitos eo escopo da terminologia

TERMOLOGIA

Introdução

É frequente usarmos no dia-a-dia termos como quente, frio, morno, etc.,para designar as sensações que temos quando entramos em contato com um sistema físico. O tato, assim, nos proporciona o que chamamos de sensação térmica, uma propriedade física que constitui a primeira noção da grandeza física temperatura. Entretanto, é comum incorrer em erros valendo-se apenas da sensação térmica, pois se colocarmos a mão numa cuba d'água quente e depois em gelo teremos uma noção de temperatura diferente da que teríamos se colocássemos a mão diretamente no gelo. Para estudarmos essas noções quantitativamente, necessitamos introduzir alguns conceitos e a área da Física que lida com tais tópicos.

Definição, Conceitos e Escopo da Termologia

Termologia é a parte da Física que estuda o calor. Assim, basicamente, a Termologia estuda o tipo de energia que produz aquecimento ou resfriamento (variação de temperatura) ou mesmo a mudança de estado físico da matéria, quando ela recebe ou perde calor.

Denominamos energia térmica a energia cinética associada ao movimento das partículas constituintes de um corpo. Essa energia pode variar, pois depende do estado de agitação de todas as moléculas do corpo. Para cada um destes estados físicos, pode-se associar uma grandeza física que o caracteriza e está associada à sua energia térmica,

denominada temperatura.

Calor e Temperatura

Temperatura é a grandeza física que mede o grau de agitação das moléculas de um corpo, caracterizando o seu estado térmico.

Calor é a energia térmica em trânsito, ou seja, é a energia que está em constante movimento, sendo transferida de um corpo para outro, devido à diferença de temperatura entre eles.

Calor é uma forma de energia, logo pode ser convertida em outro tipo.

1 cal = 4,186 J

Energia Interna

Denominamos Energia Interna à energia associada às partículas que o constituem. Todos os corpos são constituídos por partículas que estão sempre em movimento, o qual gera a energia interna do corpo.

Estados de Agregação da Matéria

As substâncias na Natureza apresentam-se, em geral, em três possíveis estados de agregação: sólido, líquido e gasoso. O que define o estado em que se encontra um corpo é a energia térmica ou temperatura que o mesmo possui, sendo possível passar de um para outro estado, se retirarmos ou fornecermos calor ao corpo.

No estado sólido, as forças de coesão entre as moléculas são intensas e só lhes permitem pequenas vibrações em torno de suas posições médias.

No caso de líquidos, as distâncias médias entre as moléculas são maiores, as forças de coesão são ainda apreciáveis e a liberdade das moléculas é restrita, havendo apenas o deslizamento de umas em relação às outras.

Já no caso de gases, as forças de coesão são extremamente fracas, permitindo livre movimentação. Logo, os gases têm a propriedade de se difundir através de todo o espaço que lhes é oferecido, não apresentando forma nem volume definidos (figura 3).

Figura 3: Representação microscópica dos estados físicos

Termometria

A Termometria é a parte da Termologia que estuda a temperatura e os métodos de medidas das temperaturas ou, em outras palavras, a Termometria é a parte da Física que estuda quantitativamente os fenômenos térmicos e as medidas da temperatura dos corpos.

Escalas Termométricas

Escalas termométricas são escalas de medidas de temperatura, baseadas em grandezas físicas que variam com a temperatura, chamadas grandezas termométricas. Uma escala termométrica corresponde a um conjunto ordenado de valores numéricos, em que a cada valor está associado a uma temperatura.

Em uma escala termométrica, a ordenação é feita a partir das menores temperaturas, associadas aos corpos mais frios, até atingir as temperaturas maiores, associadas aos corpos mais quentes.

Usando regras bem definidas, obtêm-se escalas termométricas como as mais conhecidas e famosas, que são a escala Celsius (centígrada), a escala Fahrenheit e a escala absoluta, a chamada escala Kelvin, baseada no grau de agitação das moléculas do corpo.

Escalas de temperatura usam o chamado ponto triplo da água (ponto de equilíbrio entre as fases sólida, líquida e de vapor) como padrão. Sua temperatura vale 273,16 K.

Para construir uma escala, devemos primeiro escolher a grandeza termométrica que varia linearmente com a temperatura, como o comprimento de uma coluna de mercúrio. Colocando o mercúrio em um reservatório (bulbo) ligado a um tubo de vidro, o comprimento adquirido pela coluna de mercúrio no tubo é a grandeza térmica, que varia linearmente com a temperatura. Esse dispositivo é colocado em contato com dois estados térmicos diferentes. Os mais empregados são o ponto de ebulição da água (100°C) e de fusão da água (0°C), ambos sob pressão de 1 atm.

Nas principais escalas ou as mais famosas, a escala Celsius tem unidade graduada °C; a Fahrenheit, unidade graduada °F; e a Kelvin, unidade K (sem gradação).

Como exemplo, o ponto de fusão e o ponto de ebulição da água, em pressão de 1 atm, são 0°C, 32ºF e 273K nessas escalas. Já no ponto de ebulição da água, a 1 atm,