Explicamos o que é temperatura, como ela é medida e quais escalas são utilizadas. Além disso, tipos de temperaturas e diferenças com o calor.
O que é temperatura?
A temperatura é uma grandeza escalar definida como quantidade de energia cinética das partículas de uma massa gasosa, líquida ou sólida. Quanto maior a velocidade das partículas, maior a temperatura e vice-versa.
A medição da temperatura está relacionada à noção de frio (temperatura mais baixa) e calor (temperatura mais alta), que pode ser percebida instintivamente. Além disso, a temperatura atua como um valor de referência para determinar o calor normal do corpo humano, informações usadas para estimar estados de saúde. O calor também é utilizado em processos químicos, industriais e metalúrgicos.
Veja também: Condutividade térmica
Escalas de temperatura
Existem diferentes tipos de escalas para medir a temperatura. Os mais comuns são:
- A escala Celsius. Também conhecida como “escala Celcigrado”, é a mais utilizada junto com a escala Fahrenheit. Nesta escala, o ponto de congelamento da água é 0°C (zero grau Celsius) e seu ponto de ebulição é 100°C.
- A escala Fahrenheit. É a medida usada na maioria dos países de língua inglesa. Nesta escala, o ponto de congelamento da água ocorre a 32°F (trinta e dois graus Fahrenheit) e o seu ponto de ebulição a 212°F.
- A escala Kelvin. É a medida normalmente utilizada na ciência e estabelece o “zero absoluto” como ponto zero, o que significa que o objeto não emite calor e equivale a -273,15 °C (graus Celsius).
- A escala Rankine. É a medida comumente usada nos Estados Unidos para medir a temperatura termodinâmica e é definida pela medição de graus Fahrenheit acima do zero absoluto, portanto não possui valores negativos ou abaixo de zero.
Como a temperatura é medida?
A temperatura é medida por meio de magnitudes termométricas, ou seja, diferentes unidades que representam a temperatura em diferentes escalas. Para isso, utiliza-se um aparelho denominado “termômetro”, do qual existem vários tipos dependendo do fenômeno que precisa ser medido, por exemplo:
- Dilatação e contração. Existem termômetros para medir gases (termômetro de gás de pressão constante), líquidos (termômetro de mercúrio) e sólidos (coluna de líquido ou termômetro bimetálico), que são elementos que se expandem em altas temperaturas ou se contraem em baixas temperaturas.
- Variação da resistência elétrica. As resistências elétricas, ou seja, os fluxos de elétrons que se movem através de um material condutor, variam dependendo da temperatura que adquirem. Para sua medição são utilizados termômetros de resistência elétrica, como sensores (baseados em uma resistência capaz de transformar a variação elétrica em variação de temperatura) e termômetros termoelétricos (que geram força motriz).
- Termômetro de radiação térmica. Os fenômenos de radiação emitidos no setor industrial podem ser medidos por meio de sensores de temperatura, como pirômetros infravermelhos (para medir temperaturas de refrigeração muito baixas) e pirômetros ópticos (para medir altas temperaturas de fornos e fusão de metais).
- Potencial termoelétrico. A união de dois metais diferentes submetidos a temperaturas diferentes gera uma força eletromotriz que é convertida em potencial elétrico e medida em volts.
Tipos de temperatura
Existem diferentes tipos de temperatura e, portanto, são medidas com diferentes ferramentas, como:
- A temperatura ambiente. É a temperatura que pode ser registrada nos espaços em que o ser humano atua e para sua medição é utilizado um termômetro ambiental que utiliza valores Celsius ou Fahrenheit.
- Temperatura corporal. É a temperatura corporal. 36 °C é considerado um valor normal para humanos e se a temperatura exceder 37 °C (ou 98 °F), o indivíduo é considerado com febre.
Outros tipos de medição de temperatura permitem calcular a sensação térmica, por exemplo:
- A temperatura seca. É a temperatura ambiente, sem levar em conta a radiação térmica do ambiente e a umidade. É medido com um termômetro de bulbo pintado de branco brilhante para não absorver a radiação.
- A temperatura radiante. É a temperatura das superfícies e paredes de um ambiente fechado e é medida por meio de um termômetro de bulbo.
- A temperatura úmida. É a temperatura medida por um termômetro localizado à sombra, com seu bulbo envolto em algodão úmido e colocado sob uma corrente de ar. Através deste sistema, a água do algodão evapora e o calor é absorvido, o que gera uma diminuição da temperatura captada pelo termômetro em relação à temperatura ambiente. Isso resulta em uma medida de umidade do ar que é usada para medir a sensação térmica.
Diferença entre calor e temperatura
Embora calor e temperatura sejam conceitos intimamente relacionados, eles não são a mesma coisa.
Algumas diferenças são:
- Seu significado. Calor é energia térmica que deve ser entendida como transferência de calor, que ocorre quando há uma diferença de temperatura entre dois corpos. Essa transferência sempre tem uma direção e é do corpo com temperatura mais alta para o corpo com temperatura mais baixa. A temperatura, por outro lado, é uma medida da energia cinética média das moléculas que constituem a matéria.
- Seu símbolo. O calor é representado pela letra P e a temperatura com a letra T.
- Seu efeito. A transferência de calor para um corpo aumenta sua temperatura. A temperatura é a energia cinética média das partículas desse corpo, que aumenta se o calor for fornecido.
- Sua transmissão. O calor é transmitido de uma substância para outra e pode se espalhar por condução, convecção ou radiação. Dependendo do tipo de propagação de calor, o nível de temperatura alcançado será.
- Seu objeto para medição. O calor é medido com um calorímetro e a temperatura com um termômetro.
- Sua unidade de medida. O calor é medido em joules, calorias sim quilocalorias. A temperatura é medida em graus Kelvin (k), Celsius (C)o Fahrenheit (F).
Exemplos de temperatura
Alguns exemplos de temperaturas são:
- A temperatura do motor de um carro em funcionamento é de 85°C.
- A temperatura ambiente, considerada confortável, fica entre 20° e 25°C.
- A temperatura do forno ligado para preparar uma pizza é de 180°C.
- A temperatura da água para ferver é 100°C.
- A temperatura corporal média é de 36,5°C.
- A temperatura para atingir a solidificação da água a ponto de virar gelo é de 0 °C.
- A temperatura, controlada por um “regulador de tensão” localizado dentro de um aparelho elétrico, evita superaquecimento ou danos ao equipamento.
Continue com: Transferência de calor
Referências
- «Conceito de Temperatura» no Laboratório de Física.
- “Escalas de Temperatura” em Como Estudar.
- “10 exemplos de temperatura” em Brainly.
- «As 7 diferenças entre calor e temperatura» em Psicologia e Mente.
- «Escalas de temperatura» em Tales.
- «Temperatura do motor, como funciona o sistema» na Guioteca.