1 O que é temperatura
Microscopicamente, a temperatura mede a energia cinética média de translação das partículas de um sistema. Quanto mais rápido as moléculas se agitam, maior a temperatura.
Temperatura ≠ calor. Temperatura é um estado do sistema; calor é energia em trânsito (fluxo de energia de um sistema para outro). Um copo d'água fervendo tem temperatura alta; transfere calor para uma mão que o segura.
Macroscopicamente, temperatura é medida por termômetros, que exploram propriedades que variam com a temperatura: expansão de líquido, resistência elétrica, emissão de radiação, pressão de gás etc.
2 Escala Celsius (°C)
Proposta por Anders Celsius (1742). Dois pontos fixos:
Temperatura de fusão/solidificação da água à pressão de 1 atm (101 325 Pa).
Temperatura de ebulição/condensação da água à pressão de 1 atm.
Entre os dois pontos: 100 divisões iguais. É a escala usada no cotidiano na maioria dos países.
3 Escala Fahrenheit (°F)
Proposta por Daniel Gabriel Fahrenheit (1724). Usada principalmente nos EUA. Pontos fixos históricos:
| Ponto de referência | Fahrenheit | Celsius |
|---|---|---|
| Mistura de gelo e sal (NaCl) | 0 °F | −17,8 °C |
| Temperatura corporal humana | 96 °F (aprox.) | 35,6 °C |
| Fusão da água pura | 32 °F | 0 °C |
| Ebulição da água pura | 212 °F | 100 °C |
4 Escala Kelvin (K) — escala absoluta
Proposta por Lord Kelvin (1848). É a unidade SI de temperatura. Baseada no zero absoluto: a menor temperatura possível, onde a agitação térmica é mínima (0 K = −273,15 °C).
O zero absoluto (0 K = −273 °C) é uma temperatura teoricamente inalcançável: é possível se aproximar cada vez mais, mas nunca chegar. Temperaturas abaixo de 0 K não existem fisicamente. Nas fórmulas de termodinâmica e gases, sempre use Kelvin.
| Referência | Kelvin (K) | Celsius (°C) |
|---|---|---|
| Zero absoluto | 0 | −273,15 |
| Nitrogênio líquido | 77 | −196 |
| Fusão do gelo | 273,15 | 0 |
| Temperatura ambiente | ~298 | ~25 |
| Ebulição da água | 373,15 | 100 |
| Superfície do Sol | ~5778 | ~5505 |
5 Fórmulas de conversão
6 Equilíbrio térmico e Lei Zero da Termodinâmica
Quando dois corpos são colocados em contato térmico, a energia flui do mais quente para o mais frio até que ambos atinjam a mesma temperatura: o equilíbrio térmico.
Lei Zero da Termodinâmica: Se o corpo A está em equilíbrio térmico com o corpo C, e o corpo B também está em equilíbrio térmico com C, então A e B estão em equilíbrio térmico entre si. Esse princípio é o que permite o termômetro funcionar: o termômetro entra em equilíbrio com o sistema medido e sua leitura é igual à temperatura do sistema.
7 Calculadora de conversão de temperatura
🌡️ Converter temperatura
8 Resumo
O que você aprendeu
- Temperatura mede a agitação cinética média das partículas de um sistema.
- Celsius: 0 °C = fusão do gelo; 100 °C = ebulição da água (1 atm).
- Fahrenheit: 32 °F = fusão; 212 °F = ebulição. θ(°F) = 1,8·θ(°C) + 32.
- Kelvin: escala absoluta. T(K) = θ(°C) + 273. Zero absoluto = 0 K = −273 °C.
- Nas fórmulas de termodinâmica e gases, sempre usar Kelvin.
- Lei Zero: dois corpos em equilíbrio com um terceiro estão em equilíbrio entre si — base do termômetro.