Quais são as escalas termométricas?

O balanças termométricas são aqueles que são usados ​​para indicar a temperatura com base em determinados pontos de referência. A temperatura é medida com a ajuda de instrumentos baseados em uma ou outra propriedade da substância que varia com a temperatura. Estes instrumentos são calibrados de acordo com a escala de temperatura geralmente aceita.

Ao projetar uma escala de temperatura particular, no entanto, surgem dificuldades devido ao fato de que as propriedades de cada substância mudam na mesma faixa de temperatura de uma maneira diferente.

O projeto de muitos termômetros, por exemplo, baseia-se no fenômeno da expansão do líquido com o aumento da temperatura. As deste tipo incluem termômetros líquidos (mercúrio ou álcool), nos quais o comprimento da coluna de líquido aumenta com o aumento da temperatura.

O coeficiente de expansão térmica do mesmo líquido varia a diferentes temperaturas, o que dificulta o estabelecimento de uma escala de temperatura.

Ponto de inflexão das escalas termométricas: Celsius

Em 1742, o astrônomo sueco Anders Celsius sugeriu a atribuição da temperatura de 0 ° C ao ponto de fusão do gelo e de 100 ° C ao ponto de ebulição da água, dividindo assim a distância entre os dois pontos em cem intervalos iguais.

No entanto, se a coluna de mercúrio, que preenche a distância entre o ponto de fusão do gelo e o ponto de ebulição da água, é dividida em 100 intervalos iguais e tendo em conta a dependência do coeficiente de expansão do mercúrio no temperatura, acontece que o mesmo aumento no comprimento da coluna de mercúrio corresponderá a diferentes aumentos de temperatura.

Em resumo, o valor de uma divisão de uma escala de temperatura uniforme baseada em diferentes líquidos termométricos será diferente.

Se, por exemplo, um termômetro for preenchido com água, quando esse termômetro é aquecido a partir do ponto de fusão do gelo, um fenômeno estranho é observado: em vez de aumentar com o aumento da temperatura, a coluna de água cai abaixo do nível 0 , correspondendo ao ponto de fusão do gelo.

A razão é que, à pressão atmosférica, a densidade da água é maior que a temperatura de 3,98 ° C. Portanto, quando aquecido de 0 a 3,98 ° C, o volume de água que enche o termômetro diminui.

No passado, foram estabelecidas escalas de temperatura baseadas em diferentes substâncias termométricas, mas mais tarde foi descoberto que o gás era uma das substâncias termométricas mais adequadas.

História do termômetro

A ideia de medir a temperatura é bastante nova. Havia vários inventores trabalhando em torno de termômetros por volta de 1593, mas o mais conhecido foi Galileo Galilei, o inventor italiano que também melhorou o telescópio.

Um termômetro pode mostrar diferenças de temperatura, permitindo que os observadores saibam se algo está ficando mais quente ou mais frio. No entanto, o termômetro não conseguiu fornecer uma temperatura exata em graus.

Em 1612, o inventor italiano Santorio Santorio acrescentou uma escala numérica em seu termoscópio, que ele usou para medir a temperatura humana.

Fernando II, o grão-duque da Toscana, inventou em 1654 o primeiro termômetro fechado, usando álcool como líquido. Mas ainda faltava uma escala padronizada e, além disso, não era muito precisa.

Ao mesmo tempo, o físico alemão Daniel Gabriel Fahrenheit encontrou-se com Olaus Roemer, um astrônomo dinamarquês, que desenvolveu um termômetro à base de álcool com vinho. Ele marcou dois pontos em seu termômetro: 60 para marcar a temperatura da água fervente e 7,5 como o ponto em que o gelo derreteu.

Em 1714, Fahrenheit refinou a invenção de Roemer e desenvolveu o primeiro termômetro moderno: o termômetro de mercúrio com medidas mais refinadas. O mercúrio se expande ou contrai quando a temperatura aumenta ou diminui.

Fahrenheit havia inventado um termômetro de álcool em 1709, antes de conhecer sua contraparte do mercúrio, que se mostrou mais preciso.

Escalas termométricas diferentes

Ao longo dos séculos, inúmeras escalas termométricas foram concebidas para a medição quantitativa de temperaturas. Muitas dessas escalas foram abandonadas há muito tempo. Os mais difundidos são descritos abaixo.

Escala termômetro Celsius (centígrado)

Chamado assim pelo cientista sueco Anders Celsius (1701-1744), essa escala tornou-se um padrão internacional. A escala é "centesimal", o que significa que ela é dividida em 100 partes iguais, cada uma delas chamada de "grau Celsius" ou "grau Celsius", e cujo símbolo é ºC. O valor 0 é convencionalmente atribuído à temperatura de fusão do gelo e o valor 100 à temperatura da água a ferver.

Escala termométrica de Fahrenheit

Esta escala deve seu nome ao cientista Daniel Gabriel Fahrenheit (1686-1736). Atualmente é usado principalmente nos Estados Unidos e no Reino Unido (embora não oficialmente). A escala é dividida em 180 partes iguais, cada uma chamada de grau Fahrenheit, cujo símbolo é ºF.O valor 32 é atribuído à temperatura do gelo e o valor 212 à temperatura da água fervente, ambos à pressão atmosférica do nível do mar.

Termômetro de Réaumur

Essa escala foi inventada pelo cientista francês René-Antoine Ferchault de Réaumur (1683-1757). É dividido em 80 partes iguais, cada uma chamada grau Réaumur, cujo símbolo é º R. O valor 0 é atribuído à temperatura de fusão do gelo e o valor 80 à temperatura da água fervente, ambos à pressão atmosférica do mar

Escala termométrica absoluta (Kelvin)

Desenvolvido pelo cientista britânico Lord Kelvin (1824-1907), um pioneiro da termodinâmica, esta escala utiliza graus Kelvin. O zero grau Kelvin, também conhecido como "zero absoluto", representa a menor temperatura possível de acordo com a teoria termodinâmica. É igual a -273,16 graus centígrados.

As unidades na escala Kelvin são do mesmo tamanho que aquelas na escala Celsius, exceto que a escala Kelvin define a temperatura mais baixa como 0.

Referências

1. Kim Ann Zimmermann. Temperatura: Fatos, História e Definição. (Setembro de 2013). livescience.com
2. Medição de Temperatura: Introdução à Medição de Temperatura (s.f.) omega.com.
3. Escala de temperatura absoluta (agosto de 2008). Enciclopédia Britânica. britannica.com
4. Temperatura e sua medição. (s.f.) nextgurukul.in.