A Termologia é o ramo da Física que se dedica ao estudo de fenômenos que envolvem temperatura e calor. Escalas termométricas, formas de transmissão de calor, dilatação térmica, comportamento dos gases e máquinas térmicas são alguns dos principais temas estudados nesse ramo.
Alguns erros comuns podem ser cometidos no estudo da Termologia. Veja os três mais comuns:
1. Calor e temperatura não são a mesma coisa
Geralmente calor e temperatura são tratados como sinônimos. Por mais que exista uma relação entre esses conceitos, eles apresentam definições completamente diferentes.
A temperatura é a medida do grau de agitação das moléculas de um corpo e serve para indicar se um material qualquer está quente ou frio. Ao longo do tempo, várias escalas de temperatura foram criadas e, atualmente, três são utilizadas para a determinação de temperaturas no mundo.
A escala Celsius é a mais utilizada do cotidiano. A escala Fahrenheit, geralmente, é adotada por países de língua inglesa. A escala Kelvin é utilizada somente no meio científico e foi construída com base no zero absoluto, temperatura em que a agitação molecular teoricamente cessaria (- 273,15 °C).
O calor é uma energia térmica em trânsito entre um corpo de maior temperatura para outro de menor. Só existirá fluxo de calor entre dois corpos enquanto as temperaturas entre eles forem diferentes. No momento em que as temperaturas igualam-se, o equilíbrio térmico é atingido, e o fluxo de calor cessa.
O calor pode fluir de um corpo para o outro por meio dos processos de condução, convecção e irradiação térmica.
2. Transformação de temperatura versus determinação da variação da temperatura
A equação de conversão entre as escalas termométricas permite calcular os valores de temperatura nas diferentes escalas. Como cada uma delas foi construída com valores determinados para os pontos de fusão e ebulição, a equação de conversão permite transformar um valor de temperatura de uma escala em seu correspondente em outra.
Por meio da equação acima, podemos perceber que um valor de temperatura referente a 30 °C corresponde a 86 ºF e a 303 K. Esses três valores representam a mesma agitação molecular, só estão escritos em escalas termométricas diferentes.
Celsius e Kelvin são escalas centígradas, pois apresentam 100 intervalos. Assim sendo, qualquer variação de temperatura registrada em Celsius é exatamente igual à variação registrada em Kelvin. Imagine um aumento de 30 °C (303 K) para 50 °C (323 K). A variação sofrida nas duas escalas foi de exatamente 20°.
A escala Fahrenheit apresenta 180 intervalos (212 – 32 = 180), por isso, as variações sofridas por essa escala serão diferentes daquelas que ocorrem em Celsius e Kelvin. A equação a seguir determina a variação de temperatura sofrida por qualquer uma das escalas termométricas.
A equação acima não deve ser utilizada para conversão entre escalas, pois determina a variação de temperatura sofrida por cada uma delas.
3. Qual constante universal dos gases utilizar?
No estudo dos gases, a equação de Clapeyron apresenta uma relação constante entre as variáveis de estado que caracterizam um gás.
Entenda os elementos dessa importante equação para o estudo dos gases:
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P = Pressão;
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V = Volume;
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N = Número de mols;
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R = Constante universal dos gases;
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T = Temperatura.
Existem três valores possíveis para a constante universal dos gases:
Os três valores acima representam a mesma constante e devem ser utilizados de acordo com as unidades de medida de pressão, volume e temperatura adotadas em cada caso. Antes de utilizar o valor da constante para a resolução de exercícios, deve-se observar se as unidades de medida das variáveis de estado correspondem às unidades que determinam o valor da constante universal dos gases.
