A temperatura de solidificação do mercúrio e de -39 oc qual é essa temperatura na escala kelvin

 O zero absoluto é o limite inferior de temperatura na natureza, que corresponde à menor temperatura possível a ser atingida e equivale a – 273,15 °C ou 0 K. Deve-se lembrar que não há um limite superior de temperatura, e a existência de temperaturas de valores extremamente elevados é totalmente possível. A temperatura do núcleo do Sol, por exemplo, é de aproximadamente 15 milhões de graus Celsius.

A definição do zero absoluto foi feita por William Thompson, conhecido como Lord Kelvin. O cientista percebeu que, quando um gás sofre um resfriamento isovolumétrico (com volume constante) de 0 °C para – 1 °C, a pressão era diminuída cerca de 1/273 do valor inicial. Portanto, Lord Kelvin entendeu que, ao levar a temperatura do gás até cerca de – 273 °C, a pressão deveria diminuir ao máximo e, por consequência, o movimento das partículas que compõem o gás cessaria. Para essa temperatura, o cientista determinou o valor 0 K, temperatura na qual a agitação molecular é interrompida.

Atingindo o zero absoluto

Durante muito tempo, a temperatura que corresponde ao zero absoluto foi considerada inatingível. Entretanto, cientistas da Universidade Ludwig Maximilian, na Alemanha, conseguiram provar que essa temperatura pode ser atingida e até ultrapassada. Isso pode ser realizado por meio de um gás superfrio feito com átomos de potássio. Além de desenvolver o estudo de materiais quânticos, esse gás comporta-se como energia escura e pode ajudar a ciência a compreender a origem e a evolução do universo.

Efeitos do superesfriamento

Quando objetos atingem temperaturas muito baixas, próximas do zero absoluto, ficam basicamente submetidos a três efeitos:

1. Supercondutividade: O material passa a apresentar resistência elétrica praticamente nula.

2. Superfluidez: Movimento livre de um fluido, que pode até subir pelas paredes de um recipiente, desafiando a força da gravidade.

3. Condensação de Bose-Einstein: O condensado de Bose-Einstein é um estado físico da matéria em que um corpo formado por diversas partículas atuaria como um átomo único. 

Por Joab Silas
Graduado em Física

O movimento das partículas que constituem a matéria não é ordenado, é caótico (aleatório) e é chamado de agitação molecular. A medida do grau de agitação das moléculas é determinada por uma grandeza denominada temperatura. Temos que quanto maior for o grau de agitação das moléculas maior será a temperatura do corpo.

Existem, oficialmente, três escalas termométricas:

A escala Absoluta O físico inglês Willian Thomson (1824-1907), mais conhecido pelo seu título de nobreza, Lord Kelvin, foi quem estabeleceu pela primeira vez a existência teórica de uma situação na qual as partículas da matéria estariam totalmente desprovidas de energia e, portanto, estariam paradas.

A essa situação teórica, que se sabe atualmente ser inalcançável na prática, se deu o nome de zero absoluto e associou a ela a temperatura igual a zero. Por esse motivo, a escala kelvin é denominada de escala absoluta. O kelvin é a escala fundamental da temperatura termodinâmica, e seus instrumentos de medidas (termômetros) estão, normalmente, graduados com os pontos de fusão do gelo a 273 K e o ponto de ebulição da água a 373 K, considerando as condições normais de pressão.

As escalas relativas A escala Celsius, a mais utilizada na prática, tem unidade (tamanho de cada divisão da escala) igual ao kelvin, sendo denominada grau Celsius (ºC). Porém, nessa escala adota-se a temperatura de 0º C, como sendo a temperatura de fusão do gelo. Consequentemente, a temperatura de ebulição da água corresponde a 100º C, pois entre o ponto de fusão do gelo (273 K) e o ponto de ebulição da água (373 K), existem 100 kelvins e, portanto, 100 graus Celsius. Assim, a conversão entre as escalas kelvin e Celsius é dada pela equação: TK = Tc + 273 Ou seja, os valores entre as duas escalas estão separados por 273 unidades. Outra escala de uso comum, principalmente nos países de língua inglesa, é a escala Fahrenheit, na qual o valor 32 corresponde ao ponto de fusão do gelo e o valor 212, ao ponto de ebulição da água, sob condições normais de pressão. O intervalo entre as duas temperaturas é dividido em 180 partes, cada uma constitui uma unidade dessa escala, denominada grau Fahrenheit. A relação entre as escalas kelvin, Celsius e Fahrenheit é dada pela equação: Onde: TC é a temperatura na escala Celsius TF é a temperatura na escala Fahrenheit

TK é a temperatura na escala kelvin.

Publicado por Marina Cabral

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O Calor é a energia transferida de um corpo para o outro quando existe diferença de temperatura. Já temperatura é a medida de agitação das moléculas.  Por exemplo: ao colocarmos gelo no suco, as moléculas do suco estão mais agitadas do que as do gelo. Por isso dizemos que a temperatura do suco é maior que a do gelo ou que o suco é mais quente que o gelo. Quando colocamos eles em contato ocorre transferência de energia. Consequentemente, o gelo esquenta e o suco esfria.

Como medir a temperatura

Quando dois ou mais corpos atingem a mesma temperatura dizemos que eles estão em equilíbrio térmico. Podemos então comparar estes objetos para fazer medidas. É assim que funciona o termômetro. O líquido dentro dele (geralmente mercúrio) entra em equilíbrio térmico com o que queremos medir e se dilata. Mas, quais serão as unidades de medida?

A Escala Celsius

A água é o elemento mais importante para a vida na terra. A escala Celsius possui o ponto zero na temperatura que a água congela e 100 na temperatura que a água ferve. As medidas então são feitas em graus Celsius (°C).

A Escala Fahrenheit

Daniel Gabriel Fahrenheit escolheu como ponto zero, a temperatura de congelamento de uma mistura de água e sal e o ponto máximo (96) a temperatura de um homem sadio. Desta forma o congelamento da água pura ocorre em 32° Fahrenheit (F) e a ebulição em 212°F.

A Escala Kelvin

William Tomson (conhecido como Lord Kelvin) estudando o comportamento do gases, descobriu a menor temperatura que um corpo poderia atingir, que seria equivalente a -273°C. A partir daí determinou o ponto zero de sua escala. Criou assim o que chamamos de escala absoluta, pois utiliza um fenômeno universal como referência. Nela a água congela em 273 Kelvin (K) e ferve a 373 K - repare que não utilizamos graus, pois esta é a escala absoluta e não uma comparação entre fenômenos como as outras escalas.

Escalas termométricas: Kelvin, Fahrenheit e Celsius. Ilustração: Designua / Shutterstock.com

Conversão de Escalas termonétricas

Veja abaixo quais são os procedimentos para converter uma temperatura de qualquer escala para outra.

A diferença entre as escalas Celsius (C) e Kelvin (K) é simplesmente o ponto 0. Assim para fazermos a conversão basta somar 273:

Ex: Converta 37°C para a escala Kelvin.

K = C + 273 C = 37°C K = 37 + 273

K = 310K

Ex: Converta 250K para Celsius.

K = C + 273 250 = C + 273 -C = 273-250 -C = 23ºC

C = -23ºC

Celsius para Fahrenheit, Fahrenheit para Celsius

Observando a figura vemos que a diferença entre os pontos de fusão e de ebulição da água representam a mesma variação de temperatura. Logo:

Simplificando, temos:

ou

Ex: Converta 37°C para a escala Farenheit.

Ex.: Converta 95°F para a escala Celsius:

Kelvin para Fahrenheit, Fahrenheit para Kelvin

Para converter da escala Kelvin para Fahrenheit, podemos converter de Celsius para Kelvin e então para Farenheit ou usar a fórmula:

Conclusão

Para convertermos valores de temperaturas de uma escala para outra, basta colocarmos na fórmula o valor conhecido e calcularmos a incógnita sabendo que:

C = Temperatura em Graus Celsius (°C) F = Temperatura em Graus Fahrenheit (°F)

K = Temperatura em Kelvin (K)

Leia mais:

Fontes: Apresentação sobre Escalas Termométricas (PUC - SP)

//www.slideboom.com/presentations/83791/Escalas-Termom%C3%A9tricas-apresenta%C3%A7%C3%A3o

Site da Universidade Federal do Rio Grande do Sul: //cref.if.ufrgs.br/

Bibliografia:
Ramalho, Francisco; Ferraro, Nicolau Gilberto; Toledo, Paulo Antônio de. Os Fundamentos da Física Vol. 2. Editora Moderna.