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Apost1_termometria

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FÍSICA/TERMOFÍSICA TERMOMETRIA Prof. Alexandre Ortiz Calvão pág. 1<br />

“ Agitação molecular e temperatura, a associação<br />

quente!”<br />

“Equilíbrio térmico temperaturas iguais”<br />

TERMOMETRIA. Estuda as maneiras de medir a<br />

temperatura dos objetos e as relações entre as escalas de<br />

temperatura.<br />

TEMPERATURA.<br />

Temperatura é uma medida quantitativa de uma<br />

qualidade macroscópica relacionada com nosso senso de<br />

quente e frio.<br />

DEF 1. Temperatura é a grandeza que nos permite avaliar o<br />

grau de agitação atômica­molecular dos sistemas.<br />

Maior grau de agitação atômica­molecular => maior<br />

temperatura<br />

Menor grau de agitação atômica­molecular => menor<br />

temperatura<br />

DEF 2. A temperatura é uma grandeza que nos permite dizer<br />

se dois ou mais sistemas estão ou não em equilíbrio térmico.<br />

EQUILÍBRIO TÉRMICO.<br />

Dois ou mais sistemas em equilíbrio térmico<br />

apresentam a mesma temperatura, sistemas que não estão em<br />

equilíbrio térmico apresentam temperaturas diferentes.<br />

PRINCÍPIO ZERO DA TERMODINÂMICA<br />

(anteprimeira ou Lei do equilíbrio/1930!).<br />

Se dois corpos, A e B estiverem em equilíbrio<br />

térmico com um terceiro corpo, C, então A e B também estão<br />

em equilíbrio térmico entre si.<br />

TERMÔMETRO.<br />

Instrumento usado para medir a temperatura dos<br />

objetos. Os termômetros utilizam uma grandeza que varia de<br />

forma biunívoca com a temperatura.<br />

FUNÇÃO TERMOMÉTRICA.<br />

Função que relaciona a grandeza termométrica (g) de<br />

um termômetro com a temperatura. Exemplos, comprimento<br />

de uma coluna de mercúrio, pressão de um gás, cor,<br />

resistência elétrica de um material etc.Geralmente, é função<br />

do 1 o grau da forma:<br />

T(g) = a . g + b<br />

ESCALA ABSOLUTA (KELVIN).<br />

A Temperatura é medida, no sistema SI, pela Escala<br />

Kelvin.<br />

A temperatura absoluta é uma medida da energia cinética<br />

translacional média por molécula de um corpo.<br />

ESCALAS DE TEMPERATURAS.<br />

Normalmente as escalas de temperaturas são feitas a partir da<br />

escolha de um valor para o ponto de fusão do gelo e de<br />

ebulição da água. Abaixo relacionamos várias escalas de<br />

temperaturas. Sendo que a unidade de temperatura no SI o<br />

Kelvin.<br />

Relação entre as variações de temperaturas.<br />

C / 5 = F /9 = K/5<br />

Algumas Temperaturas Kelvin<br />

Fusão do núcleo de hélio 10 8<br />

Interior do Sol 10 7<br />

Superfície do Sol 6000<br />

Fusão do ouro 1340<br />

Ebulição da água a 1 atm 373<br />

Temperatura ambiente mais alta<br />

registrada na superfície da Terra<br />

331<br />

Corpo humano 310<br />

Congelamento da água a 1 atm 273<br />

Temperatura ambiente mais baixa<br />

registrada na superfície da Terra<br />

185<br />

Hélio líquido 4,2<br />

Radiação de fundo do Universo 3


FÍSICA/TERMOFÍSICA TERMOMETRIA Prof. Alexandre Ortiz Calvão pág. 2<br />

FA_Termometria<br />

1) A temperatura de um paciente na escala fahrenheit é de<br />

100 o F. a) Qual valor dessa temperatura na escala celsios.<br />

b) Qual o valor na escala Kelvin<br />

R: a) 37,8 b) 310,8<br />

2) O verão de 1994 foi particular mente quente nos EUA. A<br />

diferença entre a máxima temperatura de verão e a mínima<br />

do inverno anterior foi 60 0 C. a) Qual o valor desta diferença<br />

na fahrenheit? b) Qual o valor desta diferença na<br />

fahrenheit?<br />

R: a) 108 o F b) 60 K<br />

3) Uma escala arbitraria adota como ponto de fusão do gelo<br />

o valor –10 0 X e o ponto de vaporização da água, 190 0 X ,<br />

nas CNTP. Determine na escala X a temperatura de 313K.<br />

R: 70 o X<br />

4) Em uma escala termometrica , que chamamos de escala<br />

médica, o grau é chamado de “grau médico” e representado<br />

por 0 M. Essa escala é definida por dois procedimentos<br />

básicos: no primeiro, faz­se corresponder 0 0 m a 36 0 C e 100<br />

0 0 0<br />

m a 44 C: no segundo, obtém­se uma unidade de M pela<br />

divisão do intervalo de 0 0 M a 100 partes iguais.<br />

a) Calcule a variação, em graus médicos, que correspondem<br />

á variação de 1 0 C.<br />

R: 12,5 o M<br />

b) Calcule, em 0 M, a temperatura de um paciente apresenta<br />

uma febre de 40 0 C.<br />

R: 50 o M<br />

Termometria – DS<br />

DS1_Termometria.od t - 05/01/08 - 15R1S1P<br />

1) Correlacione as colunas com as temperaturas do<br />

ponto do gelo e do vapor e as respectivas escalas.<br />

1) 0 e 100 ( ) kelvin 2) 32 e 212 ( ) Fahrenheit<br />

273 e 373 ( ) Celsius 4) 0 e 80 ( ) Rankine<br />

5) 432 e 612 ( ) Reamur<br />

3,2,1,5,4<br />

2) A temperatura de um paciente na escala<br />

fahrenheit é de 100 o F. a) Qual valor dessa<br />

temperatura na escala celsios.<br />

b) Qual o valor na escala Kelvin<br />

R: a) 37,8 b) 310,8<br />

3) O verão de 1994 foi particular mente quente nos<br />

EUA. A diferença entre a máxima temperatura de<br />

verão e a mínima do inverno anterior foi 60 0 C. a)<br />

Qual o valor desta diferença na fahrenheit? b) Qual o<br />

valor desta diferença na fahrenheit?<br />

R: a) 108 o F b) 60 K<br />

4) Uma escala arbitraria adota como ponto de fusão<br />

do gelo o valor –10 0 X e o ponto de vaporização da<br />

água, 190 0 X , nas CNTP. Determine na escala X a<br />

temperatura de 313K.<br />

R: 70 o X<br />

5) Em uma escala termometrica , que chamamos de<br />

escala médica, o grau é chamado de “grau médico” e<br />

representado por 0 M. Essa escala é definida por dois<br />

procedimentos básicos: no primeiro, faz-se<br />

corresponder 0 0 m a 36 0 C e 100 0 m a 44 0 C: no<br />

segundo, obtém-se uma unidade de 0 M pela divisão<br />

do intervalo de 0 0 M a 100 partes iguais.<br />

a) Calcule a variação, em graus médicos, que<br />

correspondem á variação de 1 0 C.<br />

R: 12,5 o M<br />

b) Calcule, em 0 M, a temperatura de um paciente<br />

apresenta uma febre de 40 0 C.<br />

R: 50 o M<br />

6) Complete a tabela abaixo.<br />

Ceslsius Kelvin Fahrenheit<br />

1<br />

0 C – fusão do<br />

gelo<br />

2 373 K<br />

3<br />

4<br />

5<br />

6<br />

7<br />

37 C – corpo<br />

humano<br />

-180 C – temp.<br />

Ambiente mais<br />

baixa na Terra<br />

3 K<br />

(radiação<br />

cósmica de<br />

fundo)<br />

212 F -<br />

Ebulição da água<br />

77 F – conforto<br />

térmico.<br />

7) Com os dados abaixo encontre as fórmulas de<br />

conversão entre as escalas Reamur(Ponto de fusão =<br />

0 e ponto de ebulição = 80) e Rankine (ponto de<br />

fusão= 492 e ponto de ebulição = 672).


FÍSICA/TERMOFÍSICA TERMOMETRIA Prof. Alexandre Ortiz Calvão pág. 3<br />

8) Uma escala arbitraria “X” adota como ponto de<br />

fusão do gelo o valor –10 0 X e o ponto de vaporização<br />

da água, 190 0 X. Responda:<br />

a) a fórmula de conversão entre as escalas X e<br />

Celsius.<br />

b) qual é a temperatura na escala X correspondente<br />

a 313K.<br />

c) se a escala Celsius tiver uma variação de 20 o C,<br />

qual será a variação corresponde na escala X.<br />

Solução<br />

a) 200/100 =(X+10)/C => C = (X+10)/2<br />

b) 313K=40C => 40= (X+10)/2 => X=70<br />

c) DC/100=DX/200 => DX=40<br />

9) a) Qual é a temperatura que é expressa pelo<br />

mesmo número, na escala Fahrenheit e escala<br />

Celsius? b) Qual a temperatura quando a diferença<br />

entre as escalas, Fahrenheit e Celsius, é igual a 100?<br />

10) Demonstre as relações entre as variações de<br />

temperaturas na escalas Celsius, Kelvin e Fahrenheit.<br />

DC/5 = DF/9 =DK/5<br />

11) Um termômetro de gás de volume constante<br />

indica uma pressão de :<br />

- 60 cmHg na mistura água-gelo em equilíbrio térmic -<br />

82 cmHg no vapor da água em ebulição ( sob<br />

pressão normal) - 104 cmHg em óleo aquecido<br />

Qual é a temperatura do óleo na escala Celsius ?<br />

12) Estabelecer a equação termométrica entre as<br />

escalas, a partir do gráfico abaixo indicado.<br />

Xv<br />

X<br />

Xg<br />

X<br />

P t q<br />

13) *** (MACK/SP) Um termômetro regular encontrase<br />

primeiramente em equilÍbrio térmico com gelo<br />

fundente sob pressão normal e depois em equilÍbrio<br />

térmico com vapor de água sob pressão normal. No<br />

primeiro caso, a coluna de mercúrio tem altura “h” e,<br />

no segundo, tel altura “9h/2”. Quando esse<br />

termômetro marcar 50 0 C, determine a altura da<br />

coluna de mercúrio.<br />

R: 11h/4<br />

14) ** (Cesgranrio) Dois termômetros, um em Celsius<br />

e um Fahrenheit, são utilizados para medir a<br />

temperatura de uma massa líquida. Observa-se que<br />

o termômetro Celsius acusou um aumento de<br />

temperatura de 45 o C. Logo, de quanto foi o aumento<br />

no termômetro Fahrenheit?<br />

R: 81 o F<br />

15) ** (Fatec/SP) Na aferição de um termômetro<br />

malconstruído, ele foi comparado com um<br />

termômetro correto. Para os pontos 100 o C e 0 o C do<br />

correto, o malconstruído marcou, respectivamente,<br />

t<br />

97,0 C e -3,0 o C. Se esse termômetro marcar 17,0 o C,<br />

qual será a temperatura correta?<br />

R: 20 o C<br />

TN-TERMOMETRIA<br />

TN1_Termometria.odt - 16R<br />

1) (Fasp) Um líquido cuja temperatura é 59 o F está na<br />

escala Kelvin a:<br />

a) 28 K b) 288 K c) 56 K d) 318 K<br />

2) (Cesgranrio) A temperatura de ebulição do<br />

nitrogênio, sob pressão normal é de 77K. Na escala<br />

Celsius, essa temperatura é:<br />

a) -350 b) -175 c) 100 d) -196 e) -160<br />

3) (Osec/SP) Uma tempertura na escala Fahrenheit é<br />

espressa por um número que é o triplo do<br />

correspondente na escala Celsius. A temperatura<br />

Fahrenheit é:<br />

a) 26,7 b) 53,3 c) 80,0 d) 90,0 e) n.r.a.<br />

4) (UFF) No Grande Rio, observa-se que em Bangu,<br />

um dos bairros mais quentes no verão, os<br />

termômetros chegam a marcar 40 º C, enquanto que<br />

no Alto da Boa Vista essa marca chega à 26 º C. Tal<br />

variação, na escala Kelvin, será de :<br />

a) 14 b) 287 c) 213 d) 299 e) 277<br />

5) (Unimep) Mergulham-se dois termômetros na<br />

água: um graduado na escala Celsius e o outro na<br />

Fahrenheit. Espera-se o equilíbrio térmico e nota-se<br />

que a diferença entre as leituras nos dois<br />

termômetros é igual a 92. A temperatura da água<br />

valerá, portanto :<br />

a) 20 º C; 120 º F b) 32 º C; 124 º F<br />

c) 60 º C; 152 º F d) 75 º C; 167 º F e) n. d. a.<br />

6) (UE-CE) Uma estudante de enfermagem observa<br />

que a temperatura de certo paciente variou, num<br />

período, de 5 º C. A variação correspondente na<br />

escala Fahrenheit será de :<br />

a) 4 b) 9 c) 12 d) 13 e) 18<br />

7) (UFBA) Dois termômetros Z e W, marcam, nos<br />

pontos de fusão do gelo e de ebulição da água, os<br />

seguintes valores:<br />

Termômetro Fusão do gelo Ebulição da água<br />

Z = 4,00 => 28,0<br />

W = 2,00 => 66,0<br />

As duas escalas apresentam a mesma leitura a :<br />

a) – 10,0 b) – 6,00 c) 2,40 d) 5,20 e) 6,90<br />

8) (ITA-SP) O verão de 1994 foi particularmente quente<br />

nos Estados Unidos da América. A diferença entre a<br />

máxima temperatura do verão e a mínima do inverno<br />

anterior foi de 60 0 C. Qual o valor desta diferença na<br />

escala Fahrenheit?<br />

a) 108 b) 60 c) 140 d) 33 e) 92<br />

9) (U.F.CE) Uma antiga escala termométrica , a escala<br />

Réaumur, adotava como pontos fixos os valores 0 0 R<br />

para o gelo fundente e 80 0 para a água em ebulição


FÍSICA/TERMOFÍSICA TERMOMETRIA Prof. Alexandre Ortiz Calvão pág. 4<br />

sob pressão normal. A equação de conversão de<br />

temperaturas em graus Réaumur (tR ) para graus<br />

Celcius (tC) é:<br />

a) tR = (4/5) (tC-20) b) tR = (5/4)(tC + 20)<br />

c) tR = 8(tC +20) d) tR=(5/4) tC e) tR = (4/5) tC<br />

10) (U.F.PB) Uma determinada cerâmica não<br />

apresenta qualquer propriedade notável à<br />

temperatura ambiente (20 0 C) . Entretanto, quando<br />

sua temperatura sofre uma redução de 200K , exibe o<br />

extraordinário fenômeno de supercondutividade. Essa<br />

redução, em graus centígrados, corresponde a:<br />

a) 23 b) 72 c) 200 d) 53 e) 453<br />

11) (UFPI) A temperatura em que as escalas Celsius e<br />

Fahrenheit são expressas pelo mesmo valor numérico<br />

é:<br />

a) -273 b) -40 c) 200 d) 53 e) 453<br />

12) (Mack/SP) A indicação de uma tempertura na<br />

escala Fahrenheit excede em 2 unidades o dobro da<br />

correspondente na escala Celsius. Essa temperatura<br />

é (em Celsius):<br />

a) 300 b) 170 c) 150 d) 100 e) 50<br />

13) (Fatec/SP) O diagrama relaciona as escalas X e<br />

Celsius de temperatura. A indicação correspondente<br />

a 45 o C na escala X é:<br />

a) 15 b) 30 c) 45 d) 0 e) -15<br />

45<br />

­15<br />

T( o X)<br />

90<br />

T( oC) 14) (UMC/SP) Do estudo geotérmico, sabe-se que a<br />

temperatura da Terra, a partir da superfície, aumenta<br />

de 1 o C a cada 33 metros de acréscimo na<br />

profundidade. Admitindo-se que o ponto de fusão do<br />

ferro seja 1.520 o C, então a profundidade aproximada<br />

para encontrar ferro em fusão é:<br />

a)60 km b)50 km c)40 km d)35 km e)20 km<br />

15) (UFF/RJ) Um turista brasileiro, ao desembarcar no<br />

aeroporto de Chicago, observou que o valor da temperatura lá<br />

indicado, em oF, era um quinto do valor correspondente em<br />

oC. O valor observado foi:<br />

a) ­2 o F b) 2 o F c) 4 o F d) 0 o F e) ­4 o F<br />

16) (EEAR/00) Um termômetro de mercúrio está calibrado de<br />

modo que os pontos de fusão e de ebulição da água<br />

correspondem, respectivamente, a 4 cm e 2 cm de altura da<br />

coluna. Assim a função termométrica desse termômetro,<br />

usando t para temperatura e h para altura, na escala<br />

Fahrenheit é<br />

a) t = 50h – 100 c) t = 50h + 148<br />

b) t = 50h + 173 d) t = 90h + 148<br />

RESPOSTAS<br />

1) b 2) d 3) c 4) a 5) d 6) b 7) d 8) a 9) E 10) C<br />

11) b 12) c 13) a 14) b 15) e 16) d<br />

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