Qual a variação de temperatura sofrida por uma panela com água nas escalas Kelvin e Fahrenheit Sabendo

A transformação e a variação de temperatura são conceitos distintos que podem gerar dúvidas no momento da resolução de um determinado exercício.

A temperatura é a medida do grau de agitação das moléculas que compõem um corpo e serve para indicar se esse corpo está quente ou frio. Quanto maior a temperatura, maior será a agitação molecular e mais quente estará o objeto. Por outro lado, quanto menor a temperatura, menor será a agitação molecular e mais frio o corpo estará.

Os termômetros são os instrumentos capazes de determinar a temperatura de um corpo, e a leitura feita por esses aparelhos é apresentada em uma escala termométrica específica. Atualmente, as escalas termométricas utilizadas são: Celsius (°C), Fahrenheit (°F) e Kelvin (K). A escala Celsius é utilizada na maioria dos países, a Fahrenheit tem maior uso nos países de língua inglesa e a Kelvin é utilizada especificamente pela comunidade científica.

Transformação de temperatura

Cada escala termométrica foi criada pelo uso de parâmetros próprios adotados por seus idealizadores, por isso, os valores referentes aos pontos de fusão e ebulição da água são diferentes para cada uma delas.

Por terem sido construídas sobre diferentes patamares, um mesmo estado de agitação molecular pode ser representado por valores diferentes em cada uma das escalas. Repare que os valores 0 °C, 32 °F e 273 K representam o ponto de fusão da água, ou seja, são a mesma temperatura, porém, representada em escalas termométricas diferentes. Para determinar uma temperatura em uma escala diferente, existe uma equação de conversão dos valores de temperatura entre as escalas termométricas.

Exemplo: Qual será o valor indicado por um termômetro graduado em °F para uma temperatura de 35 °C?

Variação de temperatura

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Quando um objeto sofre aumento de temperatura de 15 °C para 35 °C, por exemplo, dizemos que houve uma variação de 20 °C. Qual seria a variação de temperatura sofrida por esse corpo se as temperaturas iniciais e finais estivessem escritas nas escalas Fahrenheit ou Kelvin?

A solução para problemas desse tipo está na equação que compara as variações sofridas pelas diferentes escalas termométricas:

Essa igualdade não transformará os valores de temperatura de uma unidade para outra, mas determinará a variação de temperatura sofrida por um corpo para cada uma das escalas termométricas. A partir da equação acima, podemos perceber que as variações sofridas nas escalas Celsius e Kelvin serão iguais. Isso ocorre porque as duas escalas são centígradas, isto é, ambas possuem 100 intervalos. No caso da escala Fahrenheit, existem 180 intervalos (212 – 32 = 180), dessa forma, sempre sofrerá variações diferentes quando comparada às outras duas.

Por meio da equação da variação entre as escalas, podemos responder ao questionamento inicial da seguinte forma:

A variação na escala Kelvin será igual à variação em Celsius, portanto, 20 K. No entanto, a variação de temperatura sofrida pelo corpo para valores em Fahrenheit será de 36 °F.

Não faça confusão!

Sempre antes de resolver exercícios sobre escalas termométricas, verifique se a questão solicita determinar a transformação ou verificar a variação de temperaturas sofridas pelas escalas termométricas. Transformar é encontrar valores correspondentes. Por outro lado, encontrar a variação significa determinar o “espaço” entre dois valores de uma mesma escala.

Aproveite para conferir a nossa videoaula relacionada ao assunto:

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Aprender fazendo
curso de questões de física prof. clecio
lista 16
questão 1 No gráfico está representada a relação entre a escala termométrica Celsius (tc) e uma escala X (tx). Qual é a relação de tc em função de tx?
questão 2 Um médico inglês mede a temperatura de um paciente com suspeita de infecções e obtém em sua termômetro clinico o valor de 102 °F.
a) tem ele motivo de preocupação com o paciente?
b) por que um doente com febre sente frio?
questão 3 para medir a febre de pacientes, um estudante de medicina criou sua própria escala linear de temperaturas. nessa nova escala, os valores de o (zero) e 10 (dez) correspondem, respectivamente, a 37°c e 40°c. a temperatura de mesmo valor numérico em ambas as escalas é aproximadamente:
a) 52,9 ºc b) 28,5 ºc
c) 74,3 ºc d) - 8,5 ºc
e) - 28,5 ºc
questão 4 o verão de 1994 foi particularmente quente nos estados unidos da américa. a diferença entre a máxima temperatura do verão e a mínima do inverno anterior foi de 60ºc. qual o valor dessa diferença na escala fahrenheit?
a) 33ºf
b) 60ºf
c) 92ºf
d) 108ºf
e) 140ºf
questão 5 uma panela com água é aquecida de 25°c para 80°c. a variação de temperatura sofrida pela panela com água, nas escalas kelvin e fahrenheit, foi de:
a) 32 k e 105°f. b) 55 k e 99°f.
c) 57 k e 105°f. d) 99 k e 105°f.
e) 105 k e 32°f.
questão 6 julgue as afirmações abaixo:
i – a escala celsius atribui 0° para o ponto de fusão do gelo e 100º para o ponto de ebulição da água;
ii – o limite inferior para a escala kelvin corresponde a -273°c;
iii – 1°c equivale a 1°f.
estão corretas:
a) i e ii apenas
b) i e iii apenas
c) i, ii e iii
d) ii e iii apenas
e) i apenas
questão 7 mediu-se a temperatura de um corpo com dois termômetros: um, graduado na escala celsius, e outro, na escala fahrenheit. verificou-se que as indicações nas duas escalas eram iguais em valor absoluto. um possível valor para a temperatura do corpo, na escala celsius, é
a) -25 b) -11,4
c) 6,0 d) 11,4
e) 40
questão 8 em um experimento no laboratório, um aluno decidiu observar a variação de temperatura em relação ao comprimento da coluna de mercúrio no interior de dois termômetros.
sabendo que o mercúrio é sensível ao calor e a temperatura marcada no termômetro é proporcional ao deslocamento do fluido no tubo, qual a temperatura no termômetro i, em graus celsius, sabendo que o termômetro ii marca 48 ºc?
a) 16 ºc b) 32 ºc
c) 28 ºc d) 46 ºc
questão 9 quando se mede a temperatura do corpo humano com um termômetro clínico de mercúrio em vidro, procura-se colocar o bulbo do termômetro em contato direto com regiões mais próximas do interior do corpo e manter o termômetro assim durante algum tempo, antes de fazer a leitura.
esses dois procedimentos são necessários porque:
a) o equilíbrio térmico só é possível quando há contato direto entre dois corpos e porque demanda sempre algum tempo para que a troca de calor entre o corpo humano e o termômetro se efetive.
b) é preciso reduzir a interferência da pele, órgão que regula a temperatura interna do corpo, e porque demanda sempre algum tempo para que a troca de calor entre o corpo humano e o termômetro se efetive.
c) o equilíbrio térmico só é possível quando há contato direto entre dois corpos e porque é preciso evitar a interferência do calor específico médio do corpo humano.
d) é preciso reduzir a interferência da pele, órgão que regula a temperatura interna do corpo, e porque o calor específico médio do corpo humano é muito menor que o do mercúrio e do vidro.
e) o equilíbrio térmico só é possível quando há contato direto entre dois corpos e porque é preciso reduzir a interferência da pele, órgão que regula a temperatura interna do corpo.
questão 10em nosso cotidiano, utilizamos as palavras “calor” e “temperatura” de forma diferente de como elas são usadas no meio científico. na linguagem corrente, calor é identificado como “algo quente” e temperatura mede a “quantidade de calor de um corpo”. esses significados, no entanto, não conseguem explicar diversas situações que podem ser verificadas na prática.
do ponto de vista científico, que situação prática mostra a limitação dos conceitos corriqueiros de calor e temperatura?
a) a temperatura da água pode ficar constante durante o tempo que estiver fervendo.
b) uma mãe coloca a mão na água da banheira do bebê para verificar a temperatura da água.
c) a chama de um fogão pode ser usada para aumentar a temperatura da água em uma panela.
d) a água quente que está em uma caneca é passada para outra caneca a fim de diminuir sua temperatura;
e) um forno pode fornecer calor para uma vasilha de água em seu interior com menor temperatura do que a dele.

Qual a variação de temperatura sofrida por uma panela com água nas escalas Kelvin e Fahrenheit respectivamente quando a água é aquecida de 25 C para 80 C?

Como calcular a variação de temperatura na escala Fahrenheit?

Quais são as temperaturas de congelamento da água nas escalas Celsius Fahrenheit e Kelvin?

Qual é o ponto de fusão e ebulição da água na escala Celsius Fahrenheit e Kelvin?