Capítulo 01. Termometria

1.4. Termômetro

O termômetro é um instrumento ao qual associamos uma escala numérica e que, após permanecer em contato por um certo tempo com um corpo, entra em equilíbrio térmico com ele, permitindo, através da escala numérica, que avaliemos sua temperatura.

Um termômetro é construído escolhendo-se uma substância termométrica e uma propriedade termométrica dessa substância. Por exemplo, a substância termométrica pode ser um líquido colocado em um reservatório (bulbo), ligado a um tubo de vidro capilar, e a grandeza termométrica, o comprimento da altura da coluna; ou a substância termométrica pode ser um gás à pressão constante, e a grandeza termométrica, o volume do gás.

1.5. Escala Arbitrária de Temperatura

Para a construção de uma escala termométrica arbitrária de temperatura, devemos proceder da seguinte maneira:

Escolhe-se a substância termométrica, por exemplo: um líquido, e a grandeza termométrica correspondente: a altura da coluna do líquido.

Coloca-se o líquido em um reservatório (bulbo), ligado a um tubo capilar, cada estado térmico corresponde a uma altura dessa coluna.

Adotam-se dois estados térmicos, que se mantenham invariáveis por um determinado tempo e que sejam de fácil reprodução. Geralmente os estados térmicos escolhidos são: ponto de fusão do gelo à pressão normal ( 1 atmosfera) e ponto de ebulição da água à pressão normal (1 atmosfera). Estes estados térmicos são, normalmente, chamados de pontos fixos.

Em um recipiente contendo água no estado líquido e gelo se derretendo, introduzimos o termômetro, aguardamos o equilíbrio térmico e anotamos a altura da coluna correspondente à temperatura de fusão do gelo.

Em um recipiente contendo água em ebulição, em presença de vapor d’água, colocamos o termômetro, aguardamos o equilíbrio térmico e anotamos a altura da coluna correspondente ao estado de vapor.

Dividimos em partes iguais o intervalo delimitado entre as anotações e associamos valores numéricos arbitrários. Cada parte em que fica dividido o intervalo é denominada grau de escala, e é sua unidade.

Exercício Resolvido

01. Construa uma escala arbitrária "X", em um termômetro de álcool, utilizando os pontos fixos: ponto de fusão do gelo e a temperatura normal do corpo humano. Em seguida, simule a medida da temperatura de um corpo com esta escala.

Resolução

Tomemos um pequeno vidro de medicamento, provido de tampa. Em volta da tampa, devemos passar cola plástica para que não haja vazamento. Fazemos então um pequeno furo redondo no centro da tampa. Nesse furo, colamos um canudo plástico de refresco e introduzimos álcool colorido com tinta de escrever.

Em um recipiente contendo água líquida e gelo derretendo, introduzimos o vidro (termômetro), aguardamos a coluna do álcool se estabilizar (atingir o equilíbrio térmico), marcamos a altura da coluna com um pincel atômico. Essa altura corresponde ao ponto de fusão do gelo.

Colocamos em seguida o vidro em contato com o corpo (debaixo do braço), aguardamos e anotamos a altura correspondente a temperatura normal do corpo.

Atribuindo-se, arbitrariamente, o valor 0 para a altura  correspondente ao ponto de gelo  e  o  valor  40


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