O documento discute termometria e escalas termométricas. Explica que termômetros medem temperatura indiretamente através de propriedades como comprimento e volume. Descreve os termômetros de mercúrio e as escalas Celsius, Fahrenheit e Kelvin, definindo seus pontos de referência. Fornece fórmulas para conversão entre as escalas.

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Termometria: Termômetros e Escalas Termométricas
Como vimos anteriormente, a temperatura é uma medida macroscópica que está relacionada com o estado
de agitação térmica das moléculas que compõem um corpo. Essa medida é feita indiretamente através de
algumas grandezas chamadas de grandezas termométricas (comprimento, volume, pressão).
O aparelho que mede a temperatura é chamado de termômetro. O mais antigo e mais simples é o
termômetro de mercúrio. Esse termômetro utiliza-se do comprimento de uma coluna de mercúrio como
grandeza termométrica. Composto por um tubo ligado a um reservatório (chamado de bulbo) preenchido por
mercúrio na forma líquida. Quando o mercúrio é resfriado a coluna diminui seu tamanho, e quando o mercúrio
é aquecido a coluna aumenta.
Para haver uma medida é preciso se utilizar de uma escala termométrica, ou seja, uma referência que
relacione a altura da coluna com a temperatura do corpo que se está medindo. Tradicionalmente, estudamos três
escalas termométricas: Celsius, Fahrenheit e Kelvin.
Ponto de
Ebulição
A Escala Celsius é utilizada no
Brasil e na maior parte dos países,
oficializada em 1742 pelo astrônomo e
físico sueco Anders Celsius (17011744). Esta escala tem como pontos de
referência
a
temperatura
de
congelamento da água sob pressão
normal (0°C) e a temperatura de
ebulição da água sob pressão normal
(100°C).
Ponto de
Fusão
Temperatura
do corpo
humano
Outra escala bastante utilizada,
principalmente nos países de língua
inglesa, criada em 1708 pelo físico
alemão Daniel Gabriel Fahrenheit
(1686-1736), tendo como referência a
temperatura de uma mistura de gelo e
cloreto de amônia (0°F) e a
temperatura do corpo humano (100°F).
Mistura
de Gelo e
Amônia
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Também conhecida como escala
absoluta, foi verificada pelo físico
inglês William Thompson (18241907), também conhecido como Lorde
Kelvin. Esta escala tem como
referência a temperatura do menor
estado de agitação de qualquer
molécula (0K) e é calculada apartir da
escala Celsius. Por convenção, não se
usa "grau" para esta escala, ou seja 0K,
lê-se zero kelvin e não zero grau
kelvin.
Temperatura
de Ebulição
Zero
Absoluto
Comparando-se as três escalas, como podemos observar
na figura ao lado, para o ponto de ebulição da água temos:
373,15K (trezentos e setenta e três vírgula quinze Kelvin);
100ºC (cem graus Celsius); 212ºF (duzentos e doze graus
Fahrenheit). Já para o ponto de fusão da água temos: 273,15K
(duzentos e setenta e três vírgula quinze Kelvin); 0ºC (zero
graus Celsius); 32ºF (trinta e dois graus Fahrenheit).
Para que seja possível expressar temperaturas dadas em uma certa escala para outra qualquer deve-se
estabelecer uma convenção geométrica de semelhança. Por exemplo, convertendo uma temperatura qualquer
dada em escala Celsius para escala Fahrenheit:
C −0
100 − 0
=
F − 32 212 − 32
C=
⇒
C
100
=
F −32 180
⇒
C
5
=
F − 32 9
⇒
9.C = 5( F − 32 )
5.( F − 32)
9
Já para transformar qualquer temperatura em graus Fahrenheit em graus Celsius:
9.C = 5( F −32 )
F =
⇒
F −32 C
=
9
5
⇒
5.( F −32 ) = 9C
⇒
( F −32) = 9C
5
9C
+ 32
5
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Para transformar qualquer temperatura em Kelvin para graus Celsius ou vice-versa:
C −0
100 − 0
=
K − 273 373 − 273
⇒
C = K − 273
K = C + 273
ou
C
100
=
K − 273 100
⇒
C
=1
K − 273
Por fim, para transformar qualquer temperatura em graus Fahrenheit para Kelvin ou vice-versa:
K − 273 373 − 273
=
F − 32
212 − 32
5( F − 32 ) 
K − 273 = 

9


⇒
⇒
K − 273 100
=
F − 32
180
⇒
K − 273 5
=
F − 32
9
5( F − 32 ) 
K =
 + 273
9


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ou ainda
⇒
9.( K − 273) = 5( F − 32 )
9( K − 273) 
F =
 + 32
5


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