As escalas termométricas são sistemas de medição
usados para quantificar a temperatura. As escalas
mais comuns são Celsius, Fahrenheit e Kelvin. Cada
uma delas tem seu ponto zero e unidades de
medida diferentes.
Celsius (°C): O grau Celsius é uma unidade de
temperatura no Sistema Internacional de Unidades (SI). É
baseado na escala Celsius, onde 0 °C é o ponto de
congelação da água e 100 °C é o ponto de ebulição da
água (sob pressão atmosférica normal ao nível do mar).
Esta escala é amplamente utilizada em todo o mundo
para medições diárias de temperatura.
Fahrenheit (°F): O grau Fahrenheit é uma unidade de
temperatura comum nos Estados Unidos e em alguns outros
países. É baseado na escala Fahrenheit, onde 32 °F é o ponto
de congelação da água e 212 °F é o ponto de ebulição da água
(sob pressão atmosférica normal ao nível do mar). Esta escala
é menos comum em comparação com Celsius, mas ainda é
usada em certos contextos, especialmente nos Estados
Unidos.
Kelvin (K): O kelvin é a unidade básica de temperatura no
Sistema Internacional de Unidades (SI). É baseado na
escala Kelvin, onde 0 K é o zero absoluto, a temperatura
mais baixa possível, onde as partículas cessam
completamente seu movimento térmico. O kelvin é usado
em muitas áreas da ciência, especialmente em física e
química, onde é importante trabalhar com temperaturas
absolutas.
Dilatação Térmica dos Sólidos
A dilatação térmica dos sólidos é o fenômeno no
qual um sólido aumenta de volume devido ao
aumento da temperatura. Isso ocorre porque as
partículas que compõem o sólido se movem mais
rapidamente com o aumento da temperatura,
causando uma expansão.
Lei Zero da Termodinâmica
A lei zero da termodinâmica estabelece que se
dois corpos estão em equilíbrio térmico com um
terceiro corpo, então estão em equilíbrio térmico
entre si. Isso é fundamental para a definição de
temperatura.
Primeira Lei da Termodinâmica
A primeira lei da termodinâmica, também conhecida como
Lei da Conservação da Energia, afirma que a energia total de
um sistema isolado permanece constante, sendo apenas
transformada de uma forma para outra, mas não criada ou
destruída.
Diferença entre Calor e Temperatura
Calor é a transferência de energia
térmica entre dois corpos devido a uma
diferença de temperatura.
Temperatura, por outro lado, é uma
medida da energia cinética média das
partículas de um sistema.
Energia Cinética: A energia cinética é a energia
associada ao movimento de um objeto. Ela depende da
massa do objeto e de sua velocidade. Quanto mais
massa um objeto tem ou quanto mais rápido ele se
move, mais energia cinética ele possui. Por exemplo,
um carro em movimento tem uma grande quantidade
de energia cinética devido à sua massa e velocidade.
Energia Térmica: A energia térmica é a energia associada à
temperatura de um sistema. Ela surge do movimento das
partículas que compõem o sistema. Quanto mais
rapidamente as partículas se movem, maior é a energia
térmica do sistema. Essas partículas podem ser átomos,
moléculas ou íons. A energia térmica é transferida entre
sistemas quando há uma diferença de temperatura,
resultando em fluxo de calor. Por exemplo, uma panela
quente tem uma grande quantidade de energia térmica
devido ao movimento rápido das moléculas de suas
partículas constituintes.
Processos de Propagação de Calor
Existem três processos de propagação de calor:
condução, convecção e radiação. Condução é a
transferência de calor através de um material
condutor. Convecção é a transferência de calor
através de um fluido (líquido ou gás). Radiação é
a transferência de energia através do espaço
vazio, sem a necessidade de um meio material.
Principais Mudanças de Fase Exotérmicas
As mudanças de fase exotérmicas são aquelas
nas quais há liberação de energia na forma de
calor. Os exemplos mais comuns são a
solidificação (ou congelamento) e a condensação,
onde a energia é liberada do sistema para o
ambiente circundante.