Fisica

Porque a água não pode ser usada em termômetros? Por que, normalmente, utiliza-se mercúrio ou álcool?

Principalmente por que sua dilatação é pequena, sendo imperceptíveis aos olhos humanos em baixa quantidade, tornando a leitura inviável. A dilatação anômala da água entre 0°C e 4°C também ia dificultar a medição, pois a água iria “diminuir” até 4°C e a partir dai só voltaria a “crescer”, até congelar. O uso do Mercúrio é devido por que ele se dilata quando a temperatura aumenta, e se contrai quando a temperatura diminui e a água já não faz isso. O termômetro a álcool, geralmente utiliza corantes vermelhos, possuindo um custo mais baixo que o de mercúrio e, além disso, é menos prejudiciais a nossa saúde, pois o mercúrio é um metal tóxico e um de seus efeitos colaterais é a doença renal.

Pesquise o histórico das três principais escalas de temperatura (Celsius, Fahrenheit, Kelvin), dando ênfase às seguintes informações: quem as desenvolveu e quais foram os seus procedimentos.

Escala Celsius: A escala Celsius foi criada por Anders Celsius, um astrônomo sueco, em 1742. Ele escolheu como pontos fixos, os quais a sua escala seria baseada, os pontos de fusão do gelo e de ebulição da água. Ele colocou um termômetro dentro de uma mistura de água e gelo, em equilíbrio térmico, e na posição onde o mercúrio estabilizou marcou o ponto zero. Depois colocou o termômetro na água em ebulição e onde o mercúrio estabilizou marcou o ponto 100. Estava criada a escala Celsius. Sua vantagem era que ela poderia ser reproduzida em qualquer canto do planeta, afinal, ao nível do mar, a água sempre vira gelo e ferve no mesmo ponto, e agora também na mesma temperatura.

Escala Fahrenheit: Esta escala foi criada pelo inventor do termômetro de mercúrio, Daniel Gabriel Fahrenheit, lá pelos anos de 1714. Para isso ele escolheu dois pontos de partida, chamados atualmente de pontos fixos. Inicialmente ele colocou seu termômetro, ainda sem nenhuma escala, dentro de uma mistura de água, gelo e sal de amônio. O mercúrio ficou estacionado em determinada posição, a qual ele marcou e chamou de zero. Depois ele colocou este mesmo termômetro para determinar um segundo ponto, a temperatura do corpo humano. Quando o mercúrio novamente estacionou em determinada posição ele a marcou e chamou de 100. Depois foi só dividir o espaço entre o zero e o 100 em cem partes iguais. Estava criada a escala Fahrenheit. Depois disso, quando Fahrenheit colocou seu termômetro graduado numa mistura de água e gelo, obteve o valor de 32°F, e quando o colocou em água fervendo obteve o valor de 212°F. Portanto, na escala Fahrenheit a água vira gelo a 32°F e ferve a 212°F.

Escala Kelvin: A escala Kelvin, criada por Lord Kelvin (Willian Thomson) um matemático e físico britânico, analisou com mais profundidades as descobertas de Jacques Charles sobre a variação de volume dos gases em função da variação da temperatura. Charles concluíra, com base em experimentos e cálculos, que à temperatura de -273°C todos os gases teriam volume igual a zero. Kelvin propôs outra conclusão: não era o volume da matéria que se anularia nessa temperatura, mas sim a energia cinética de suas moléculas. Sugeriu então que essa temperatura deveria ser considerada a mais baixa possível e chamou-a de zero absoluto. A partir dela, propôs