Artigo sobre Conversão de escalas de temperatura
As escalas Celsius e Fahrenheit são escalas de temperatura diferentes. Se a temperatura de um objeto for medida e expressa na escala Celsius, e quisermos expressá-la na escala Fahrenheit, convertemos esse valor de Celsius para Fahrenheit. Nesta seção, aprenderemos como converter uma escala de temperatura.
A uma pressão de 1 atm, a temperatura do ponto de congelamento para o termômetro Celsius é igual a 0. oC, enquanto o termômetro Fahrenheit = 32 oF. inversamente, a uma pressão de 1 atm, a temperatura de o ponto de ebulição para um termômetro com escala Celsius = 100 oC, enquanto um termômetro com escala Fahrenheit = 212 oF.
Para facilitar a conversão da escala Celsius para a escala Fahrenheit ou vice-versa, lembre-se de 0 oC = 32 oF e 100 oC = 212 oF. Na escala Celsius, entre 0 oC e 100 oC é 100oEnquanto na escala Fahrenheit, entre 32 oF a 212 oF existem 180o.
3.1 Converter a escala Celsius para a escala Fahrenheit
Para obter a temperatura na escala Fahrenheit (T), multiplique primeiro a temperatura na escala Celsius (T C ) por 9/5 e depois adicione 32 o.
3.2 Converter a escala Fahrenheit para a escala Celsius
Para obter a temperatura na escala Celsius (T C ), reduza a temperatura na escala Fahrenheit (T F ) em 32 o , depois multiplique por 5/9.
4. Termômetro de gás de volume constante
Anteriormente, aprendemos como calibrar um termômetro. O termômetro que usamos é um termômetro de mercúrio, que não possui escala. Se calibrarmos dois termômetros de tipos diferentes, como um termômetro de mercúrio e um termômetro de álcool, as escalas dos dois termômetros serão iguais apenas em 0 ° C (ou 32 ° F) e 100 ° C (ou 212 ° F). Se usarmos os dois termômetros para medir a temperatura do ar, os valores mostrados por cada termômetro não serão necessariamente os mesmos. Termômetros de mercúrio podem mostrar 48 ° C, enquanto termômetros de álcool podem mostrar 46 ° C. Isso ocorre porque a velocidade de expansão do mercúrio e do álcool é diferente. O mesmo acontece com outros tipos de termômetros, como os termômetros bimetálicos, etc. A escala de temperatura determinada dessa forma depende muito da natureza do material utilizado.
Como a escala de temperatura especificada por um termômetro geralmente apresenta deficiências, precisamos de um termômetro padrão. A existência de um termômetro padrão nos ajuda a definir a escala de temperatura com mais precisão, sem depender das características do material.
Um termômetro quase perfeito é o termômetro de gás de volume constante. O princípio de funcionamento de um termômetro de gás de volume constante é o seguinte: o volume do gás é mantido constante, ou seja, sempre fixo. Quando a temperatura aumenta, a pressão do gás também aumenta. Em um tubo 1 e em um tubo 2, há mercúrio. O volume do gás é mantido constante, elevando-se ou abaixando-se o tubo 2 até que a superfície do mercúrio no tubo 1 permaneça na marca de referência. Se a temperatura aumenta, a pressão do gás no tubo também aumenta. Portanto, o tubo 2 deve ser elevado para que o volume do gás permaneça constante. A pressão do gás pode ser determinada lendo-se a altura da coluna de mercúrio (h) no tubo 2. Se for utilizado o método manual, basta lembrar que a coluna de mercúrio é de 760 mm = 1 atm (1 atmosfera). Em um termômetro de gás de volume constante mais sofisticado, há um contador de pressão. Os recipientes preenchidos com gás também são projetados para que o gás permaneça sempre em um volume fixo. Assim, mede-se apenas as variações de pressão.
5. Escala Kelvin
Se a barra no gráfico acima for desenhada para cortar o eixo T o C, então, quando a pressão do gás for 0, a temperatura do gás será de -273.15 ° C. Talvez pensemos que a temperatura de um gás a uma pressão de 0 varia dependendo do tipo de gás no tubo do termômetro de gás de volume constante. Com base no experimento, embora o tipo de gás seja diferente quando a pressão do gás se torna zero, a temperatura é sempre de -273.15 ° C. Assim, podemos usar essa temperatura como uma escala de temperatura padrão (também conhecida como temperatura zero absoluta). Essa temperatura zero absoluta é conhecida como escala absoluta ou escala Kelvin. Kelvin é o nome de Lord Kelvin (1824-1907), um antigo físico britânico.
Nessa escala, a temperatura é expressa em Kelvin (K), e não em graus Kelvin ( ° K). O intervalo entre os graus é o mesmo da escala Celsius, mas o zero é deslocado para 0 K. Portanto, 0 K = -273.15 ° C e 273.15 K = 0 ° C. A temperatura na escala Celsius pode ser convertida para a escala Kelvin adicionando-se 273.15. Da mesma forma, a temperatura na escala Kelvin pode ser convertida para a escala Celsius subtraindo-se 273.15.
T (K) = T ( ° C) + 273.15
T ( ° C) = T (K) – 273.15
