Transformações entre escalas de temperatura | Função termométrica

Olá querido Estudante eu sou professor Douglas Gomes e venho trazer física para você o tema de agora são as escalas de temperatura e as funções termométricas quer saber mais sobre a parte conceitual desse assunto tem os links dos vídeos aqui na descrição para você tem interesse nesse tema deixa já o seu joinha quer ver mais vídeos como esse se inscreve aqui no canal e Ative o sino das notificações para receber aviso quando tiver vídeo novo quero aprender física comigo no curso feito especialmente para você acesse meu site professor Douglas gomes.com agora vem comigo pra gente

entender mais esse assunto Quando nós vamos medir a temperatura nós utilizamos o tal do termômetro Vamos pegar esse termômetro mais convencional que é o termômetro com líquido que vai ser nossa substância termométrica uma haste e um bulbo aqui embaixo a gente sabe para que a nossa grandeza que vai ajudar a medir os valores de temperatura vai ser a altura da coluna de mercúrio aqui que que acontece nós vamos utilizar dois pontos de referência o ponto de fusão do Gelo ao nível do mar e o ponto de ebulição da água também é o nível do mar

são duas temperaturas que nós tomamos como referência chamados pontos fixos fundamentais nós vamos aperis dar apelidar esses pontos de ponto de Gelo e ponto de vapor esse termômetro está medindo uma temperatura neste caso entre os dois mas a regra que a gente vai ver agora funciona quer você esteja a temperaturas entre 0 e 100 graus celsius acima de 100 graus celsius abaixo de 0 graus Celsius as relações vão ser genéricas E por falar em relações temos aqui as três principais escalas que aparecem no nosso cotidiano Celsius que é a mais comum Fahrenheit que é muito

utilizada nos Estados Unidos da América e a gente tem a Kelvin que é a nossa unidade adotada no sistema internacional de medidas Tá certo e como é que vão acontecer as transformações a gente precisa saber os valores arbitrários que foram fornecidos para o ponto de Gelo e para o ponto de vapor em cada escala no caso da escala de graus Celsius zero é o ponto de Gelo e sim é o ponto de vapor no caso do Fahrenheit 32 é o ponto de Gelo e 212 é o ponto de vapor Douglas que valores feios Pois é

mas aqui é centrários se você quisesse criar uma escala você colocaria os valores que você achasse melhores Kelvin utilizou 273 e 373 para se adequar a ideia de que a menor temperatura possível no universo deveria ser zero essa escala é chamada absoluta porque ela apresenta apenas valores absolutos Douglas o que que é um valor absoluto é um valor positivo a escala Celsius pode apresentar valores negativos o famoso abaixo de zero a Fahrenheit também agora e como é que eu vou conseguir encontrar as proporções encontrar as relações entre essas grandezas envolve a proporcionalidade Como assim Observe

que nos céus de 0 a 100 do ponto de gelo ao ponto de vapor vão existir sem tracinhos ó a gente pode colocar um dois três quatro 96 97 98 99 100 então nós dizemos que a distância entre esses dois pontos medido em graus celsius vai dar sim tracinhos Douglas como é que se chegou essa conta sem menos no caso da escala fahrenheit existem mais números ao 32 33 34 35 36 37 38 39 e até 210 211 212 a quantidade de tracinhos que eu tenho entre 32 e 212 eu obtenho subtraindo 212 - 32

o resultado disso é 180 ali no caso das Celsius a gente fez 100 -0 e o resultado foi sem Então a gente tem um intervalo de temperaturas aqui veja que a sem graus sem degraus ó de 0 né do ponto de gelo até o ponto de vapor na escala Celsius mas existem 180 degraus do ponto de gelo até o ponto de vapor Na escala fahrenheit no caso da Kelvin a gente viu e eu deixo o link para você do vídeo anterior a gente viu que a graduação é a mesma do Celsius foi utilizada a mesma

quantidade de unidades ó do nosso ponto de gelo até o ponto de vapor são sem tracinhos Douglas como eu chego essa conclusão 373 menos 273 dá 100 então a graduação aqui tá nessa proporção para 100 Douglas e agora o que é que eu faço a gente vai fazer as proporções onde tem mais tracinhos de 0 a TC ou de 32 até f note que os tracinhos aqui na escala fahrenheit são mais juntinhos a gente vê que é uma única temperatura que vai apresentar um valor TC na Celsius TF na Fahrenheit e TK Raquel e esta

distância daqui para cá nos graus Celsius seria TC - 0 TC - 0 da TC daqui para cá dos 32 até o TF a gente vai ter TF menos 32 e quando você faz PDF - 32 não tem o que simplificar Você concorda com essa ideia tá aí tf-32 vida que segue já que na escala Kelvin a quantidade de tracinhos que você vai ter da temperatura do ponto de gelo até a temperatura que a gente tem Kelvin você vai usar a mesma estratégia o de cima menos o de baixo nesse caso TK menos 273 agora

que eu já organizei para deixar mais aprumado para você nós vamos fazer a boa e velha regra de três nós vamos dizer então vou fazer aqui embaixo que este TC menos zero TC fazer aqui de azul menos zero está para este intervalo maior que vale 100 - 0 da mesma maneira que TF - 32 TF menos 32 está para este intervalo maior que é 212 - 32 da mesma forma que esta leitura na Kelvin TK - 273 está para a diferença entre aqueles dois os 373 - 273 agora nós vamos poder simplificar esta equação de

tal maneira que poderemos escrever que a temperatura em Celsius sobre 100 é igual a leitura da temperatura em Fahrenheit menos 32 sobre 180 que é igual a temperatura em Kelvin menos 273 sobre 100 agora que a gente já encontrou essa expressão se há de concordar comigo que todos esses denominadores podem ser divididos por 20 que é o máximo divisor comum de 100 180 e sem ali de novo vamos dividir por 20 continuando o nosso passeio pela matemática nós podemos dividir todos os denominadores sem 180 e 100 por 20 simplificando 100 por 20 São cinco 180

por 20 são 9 sem por 20 vai dar 5 Olha que legal se você quiser relacionar Celsius com Fahrenheit você vai igualar este termo com este se você quiser transformar de Celsius para Kelvin você vai pegar este primeiro termo igualar ao último termo aqui que a gente tem nesta linha de equações O interessante é que vão ficar dois denominadores iguais a 5 que podem ser cancelados a temperatura em Celsius tem o valor em Kelvin né tem valor igual ao do Kelvin menos 273 Douglas e de Fahrenheit para Kelvin pega essa última parte dessa Nossa desse

nosso sistema de equações assim a gente termina a relação entre as escalas e ver de onde é que apareceu mas eu vou fazer uma pergunta legal para você vamos ver se você tá sabendo mesmo Sobe aqui para o nosso termômetro no nosso termômetro aqui se eu falar para você transforme 100 graus Celsius em graus Fahrenheit o que é que você vai dizer Douglas sem graus Celsius são 212 graus Fahrenheit cuidado não era para você responder tão rápido como assim não é fácil eu tô vendo sem graus Celsius são 212 graus Fahrenheit bem isso é verdade

quando se trata de uma temperatura um objeto que está sem graus Celsius está a 212 graus Fahrenheit mas olha a pegadinha se eu pegar algo que está do ponto de Gelo e levar ao ponto de vapor eu estou esquentando 100 graus celsius mas estou esquentando 180 graus Fahrenheit percebeu a maldade a temperatura de 100 graus celsius equivale a 212 graus Fahrenheit então sem grau celsius como temperatura são 212 graus Fahrenheit mas um aumento de 100 graus celsius é um aumento de 180 graus Fahrenheit então transformar variações de temperatura não vai dar a mesma expressão e

eu vou te mostrar agora como fazer Quando nós vamos transformar variações de temperatura é mais fácil do que a situação anterior porque Suponha que o seu termômetro veio de uma leitura e subiu para outra houve uma variação de temperatura correspondente à quantidade de tracinhos que eu vou ter aqui na escala Celsius que é uma outra quantidade aqui na Fahrenheit que é uma outra quantidade ali na escala Kelvin mas vai obedecer aquela proporção que a gente fez Douglas que proporção a variação da temperatura aqui em Celsius este pequeno intervalinho está para este grande intervalão que vale

100 não vou nem fazer 100 -0 Porque a gente já sabe que dá 100 Isso vai ser igual a variação da temperatura em Fahrenheit que é este intervalinho aqui dividido pelo intervalão que é 212 - 32 ou seja 180 e no final este pequeno intervalo medido na escala Kelvin Delta TK está para este grande intervalo que Opa é 100 mais uma vez esses denominadores podem ser divididos por 20 e no fim das contas Delta TC sobre 5 é igual a Delta TF sobre 9 que por sua vez é igual a Delta TK sobre cinco e

com isso nós pegamos a relação geral entre as variações de temperatura na escala termométrica se você colocar sim para o valor aqui dos Celsius você vai encontrar 180 para o valor do Fahrenheit porque um aumento de 100 graus celsius equivale 180 graus Fahrenheit de aumento mas a variação da temperatura em Celsius é a mesma numericamente quando você vai calcular em Kelvin também pudera quando a Celsius aumenta 100 a Kelvin aumenta os mesmos sem então estão aqui as relações vamos fechar uma comparação vem comigo assim para transformar temperaturas você vai usar esta expressão de cima para

transformar variações de temperatura você vai usar esta expressão debaixo a única coisa que muda é que aqui tinha menos 32 aqui não tem ali tinha menos 283 aqui não tem fica aqui então para você um resumo do que a gente viu mas Douglas dá para a gente enxergar estas relações de outra maneira dá e é aqui que eu quero te apresentar alguns gráficos vem comigo Observe agora que a gente pode representar a relação entre as escalas por meio de um gráfico veja que a gente representava que zero graus celsius correspondia 32 graus Fahrenheit e 100°c

212 aqui a gente faz no gráfico 32 graus Fahrenheit são 0 graus Celsius 212 graus Fahrenheit são 100 graus celsius Observe aqui a e o gráfico é uma linha reta sempre aqui no ensino médio a gente só trabalha com relações que são funções do primeiro grau ou seja o gráfico vai ser uma linha reta mas Douglas dá para a gente fazer a relação entre as escalas aqui dá e esse é o nosso próximo passo Olha que interessante para todo o valor TC haverá um valor TF para todo o valor TC haverá um valor TF eu

estou usando duas estratégias para fazer a mesma coisa a gente pode notar que neste gráfico aparecerão dois triângulos semelhantes este triângulo que eu estou pintando de vermelho pequenininho tá anotando ele tem um semelhante este outro aqui que eu vou pintar de riscos verdes este triângulo maior qual vai ser a relação a base deste tf-32 está para base do grandão 212 - 32 assim como esta altura TC - 0 está para esta outra altura sem -0 isso que eu tô fazendo aqui vai dar o mesmo resultado que a gente tinha feito antes Experimenta Então vamos colocar

vai ficar assim ó TC - está para 100 -0 está para 100 -0 assim como TF - 32 está para 212 - 32 faça isso e vai dar o mesmo resultado anterior para que você saiba que dá para trabalhar com gráficos agora vamos falar da função termométrica como medir a temperatura medindo a autora da coluna de mercúrio vem comigo agora ao invés de a gente comparar uma escala de temperatura com outra nós vamos comparar uma escala de temperatura neste caso a Celsius com a altura da coluna de mercúrio Olha que legal esta altura da coluna

de mercúrio vai ser tratada como se fosse uma escala termométrica e a gente vai buscar as relações entre os intervalos do mesmo jeito que a gente fez anteriormente Observe aqui que dá para a gente fazer a representação colocando as duas réguas paralelas ou fazendo um gráfico eu vou chamar de hpg a altura da coluna de mercúrio quando estiver no ponto de Gelo e HPV a altura da coluna de mercúrio no ponto de vapor tá que as alturas agora nós vamos fazer a boa e velha regra de três nós vamos dizer que H menos h p

g e este intervalo aqui está para o grandão que é o h PV menos o h PG da mesma forma que acontece ali do outro lado a temperatura em Celsius -0 está para 100 - 0 e assim nós conseguimos encontrar para qualquer valor de H a temperatura ah dava para fazer esta proporção sem olhar para as barras olhando para o gráfico sim note este triângulo que eu vou pintar de vermelho que por sua vez é semelhante a este outro triângulo que eu vou pintar de roxo esse triângulo roxo então H menos hpg que a distância

entre esses dois pontos lembre-se a distância entre dois pontos é só você fazer a diferença H menos hpg está para HPV menos hpg assim como TC - 0 está para 100 - 0 pegando aqui as coordenadas vamos deixar bem bonita essa equação ajustando a expressão que eu havia comentado com você a gente encontra que a temperatura em Celsius vai ser a altura da coluna de mercúrio menos a altura do ponto de gelo dividido pela diferença entre a altura do ponto de vapor e altura do ponto de gelo HPV menos hpg isso daí vezes sim a

gente usa muito essa estratégia para resolver várias questões e com isso veja que eu não coloquei o valor do hpg nem do HPV cada termômetro vai ser vai ter sua altura para o ponto de vapor e sua altura característica para ponto de Gelo e aí você vai precisar analisar no problema que foram aparecer se você gostou dessa nossa explicação deixe o seu joinha compartilhe com os amigos e se inscreve aqui no canal ativando o sino das notificações para receber aviso quando estiver vídeo novo quer aprender física comigo no curso feito especialmente para você te preparando

para prova que você precisa ter Bom desempenho acesse meu site professor Douglas gomes.com um forte abraço e até a próxima a gente se vê [Música]