Termometria como um ramo da física

Resumo de Física: Termologia

17/08/2012 14h 00

A Termologia é um ramo da Física que estuda os fenômenos térmicos como calor, temperatura, dilatação, energia térmica, estudo térmico dos gases etc.

1. Temperatura

Quando um corpo se aquece as partículas que o compõem vibram cada vez com mais intensidade: esse fenômeno denomina-se temperatura. Quanto maior a agitação, maior a temperatura.

2. Escalas Termométricas

Existem várias escalas para se medir a temperatura de um corpo. Entre as mais usadas estão a Fahrenheit (ºF) e a Celsius (ºC). A escala Celsius se baseia em duas temperaturas:

- a temperatura de solidificação (ou fusão) da água, que é a temperatura de passagem do estado líquido para o sólido (ou vice-versa).

- a temperatura de vaporização (ou condensação) da água, que é a temperatura de passagem do estado líquido para o gasoso (ou vice-versa).

Para a temperatura de solidificação é adotado o valor de 0º C; para a temperatura de condensação, 100º C.

A origem da escala Fahrenheit é menos simples. O importante para o nosso estudo é que as citadas temperaturas na escala Celsius equivalem respectivamente a 32º F e 212º F. A equação de transformação de uma escala na outra será:

3. A escala Kelvin

Se a medida de temperatura é a medida da agitação das partículas de um corpo, ao resfriá-lo essa agitação vai diminuindo. Em um caso limite, quando as partículas pararem, teremos a menor temperatura possível, o zero absoluto (-273º C). O físico Lorde Kelvin foi o primeiro a calcular teoricamente essa temperatura e criou uma nova escala. Nessa escala, de divisões centesimais, não existem temperaturas negativas e adota-se o zero como início da escala. Sua relação com a escala Celsius é dada por:

A escala Kelvin é a escala adotada oficialmente no SI (Sistema Internacional de Unidades).

4. Mudanças de fase

Existem 3 fases pela qual a matéria pode se apresentar: sólida, líquida e gasosa. Na figura constam as denominações das diversas passagens entre as fases:

5. Calor

Enquanto a temperatura é a medida da agitação das partículas de um corpo, o calor é a energia térmica que é transferida de um corpo de maior temperatura para um de menor temperatura.

6. Calorimetria

A medida da transferência de calor é a caloria (cal): 1 cal é a energia necessária para elevar em 1º C, 1 grama de água. O calor específico da água, que serve como parâmetro para o cálculo de outros materiais, é definido dessa relação:

6.1. Calor Sensível

O calor sensível é aquele calor cedido ou recebido por um corpo desde que não aconteça mudança de fase.

Quando vários corpos com diferentes temperaturas são colocados em contato, há uma tendência das partículas transferirem e equalizarem as suas agitações. Com o passar do tempo todos os corpos irão adquirir uma única temperatura, chamada temperatura de equilíbrio térmico.