O que é temperatura?

Temperatura é uma grandeza física que afere o quanto de energia cinética ou grau de oscilação apresentam os átomos e moléculas que compõem todos os corpos. Sendo assim, quanto maior for a vibração desses átomos e moléculas, maior será a temperatura. Da mesma forma, quanto menor for a vibração desses átomos e moléculas, menor será a temperatura.

Leia também: O que é equilíbrio térmico?

Tópicos deste artigo

• 1 - Resumo sobre temperatura
• 2 - Videoaula sobre temperatura
• 3 - Como medir a temperatura?
• 4 - Escalas termométricas
• 5 - Qual a diferença entre calor e temperatura?
• 6 - Existe limite máximo ou mínimo de temperatura?
• 7 - Exercícios resolvidos sobre temperatura

Resumo sobre temperatura

• A temperatura é uma grandeza física escalar por meio da qual podemos aferir o grau de agitação dos átomos de um corpo.

• A temperatura é medida pelos termômetros, que podem ser analógicos, digitais ou digitais infravermelhos.

• Através do estudo das escalas termométricas podemos transformar uma escala de temperatura em outra através de uma simples fórmula. 

• As escalas termométricas mais empregadas são as escalas Celsius, Fahrenheit e Kelvin.

• O calor é a passagem de energia entre corpos que apresentam variações de temperatura.

• Não há um limite máximo de temperatura, mas há um limite mínimo de temperatura, o zero absoluto na escala Kelvin.

Videoaula sobre temperatura

Como medir a temperatura?

A temperatura é medida através dos equipamentos chamados de termômetros, eles apresentam diversos modelos, como podemos observar na imagem abaixo.

Podemos classificar os termômetros em três tipos de acordo com a sua composição, podendo ser analógicos, digitais ou digitais infravermelhos. Os termômetros analógicos são constituídos de mércurio, os termômetros digitais são constituídos de uma ponta com um componente eletrônico sensível a variações de temperaturas e os termômetros digitais infravermelhos são constituídos de sensores infravermelhos.

Escalas termométricas

Escalas termométricas são representações dos valores de temperatura em outras escalas, sendo as escalas mais conhecidas Celsius, Fahrenheit e Kelvin. A escala Celsius é usada na maioria dos países, enquanto a escala Fahrenheit é usada nos Estados Unidos da América, Birmânia e Libéria. Já a escala Kelvin é usada nos laboratórios físicos e químicos.

A fórmula usada na conversão das escalas termométricas é:

\(\frac{T_C}5=\frac{T_F-32}9=\frac{T_K-273}5\)

T_C é a temperatura na escala Celsius, medida em [°C].

T_F é a temperatura na escala Fahrenheit, medida em [°F].

T_K é a temperatura na escala Kelvin, medida em [K].

Qual a diferença entre calor e temperatura?

O calor e a temperatura são grandezas físicas escalares estudadas na área da Física chamada de termometria. O calor é o fluxo de energia entre corpos que apresentam variações de temperatura, fluindo do corpo que possui menor temperatura em direção ao corpo com maior temperatura, até que ela se iguale em ambos. De acordo com o Sistema Internacional de Unidades, a sua unidade de medida é o Joule (J).

Já a temperatura mede a rotação, translação e vibração dos átomos que constituem os corpos. De acordo com o Sistema Internacional de Unidades, a sua unidade de medida é o Kelvin (K). Para saber mais sobre esse tópico, clique aqui.

Saiba mais: Quais são as grandezas físicas?

Existe limite máximo ou mínimo de temperatura?

Não existe um limite máximo de temperatura, inclusive a temperatura do Sol é de aproximadamente 15 milhões de graus Celsius, mas existem estrelas ainda mais quentes. Contudo, existe um limite mínimo de temperatura, que é impossível de ser atingido de acordo com a Terceira Lei da Termodinâmica, que é o zero Kelvin, conhecido como zero absoluto, que equivale a – 273,15°C e – 459°F.

Exercícios resolvidos sobre temperatura

Questão 1

(Aprendiz de Marinheiro) Três termômetros de mercúrio são colocados em um mesmo líquido, e, atingido o equilíbrio térmico, o graduado na escala Celsius registra 45 °C. Os termômetros graduados nas escalas Kelvin e Fahrenheit, respectivamente, devem registrar que valores?

a) 218 K e 113 °F

b) 318 K e 113 °F

c) 318 K e 223 °F

d) 588 K e 313 °F

e) 628 K e 423 °F

Resolução:

Alternativa B. Primeiramente, converteremos a temperatura da escala Celsius para a escala Kelvin utilizando a fórmula que as relaciona:

\(\frac{T_C}5=\frac{T_K-273}5\)

\(T_C=T_K-273\)

\(45=T_K-273\)

\(T_K=273+45\)

\(T_K=318\ K\)

Por fim, transformaremos a temperatura da escala Celsius para a escala Fahrenheit, através da fórmula que as relaciona:

\(\frac{T_C}5=\frac{T_F-32}9\)

\(\frac{45}5=\frac{T_F-32}9\)

\(9=\frac{T_F-32}9\)

\(9\cdot 9=T_F-32\)

\(81=T_F-32\)

\(T_F=81+32\)

\(T_F=113\ ℉\)

Questão 2

(EsPECx) Um termômetro digital, localizado em uma praça na Inglaterra, marca a temperatura de 10,4 °F. Essa temperatura, na escala Celsius, corresponde a

a) – 5 °C

b) – 10 °C

c) – 12 °C

d) – 27 °C

e) – 39 °C

Resolução:

Alternativa C. Calcularemos a temperatura em Celsius, através da fórmula que converte a temperatura na escala Fahrenheit para temperatura em Celsius:

\(\frac{T_C}5=\frac{T_F-32}9\)

\(\frac{T_C}5=\frac{10,4-32}9\)

\(\frac{T_C}5=\frac{-21,6}9\)

\(T_C=\frac{-21,6\cdot 5}9\)

\(T_C=-12\ ℃\)

Fontes

NUSSENZVEIG, Herch Moysés. Curso de física básica: Fluidos, Oscilações e Ondas, Calor (vol. 2). Editora Blucher, 2015.

HALLIDAY, David; RESNICK, Robert; WALKER, Jearl. Fundamentos da Física: Gravitação, Ondas e Termodinâmica (vol. 2). 10. ed. Rio de Janeiro, RJ: LTC, 2016.

Por Pâmella Raphaella Melo
Professora de Física