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Tipos de Termômetro

Tipos de termômetros

Termômetro bimetálico

Os mais conhecidos termômetros bimetálicos baseiam-se no efeito de dilatação estabelecido na termodinâmica. A dilatação acontece quando uma barra ligada a outra de metal diferente são aquecidas ou esfriadas, ou quando uma corrente eléctrica atravessar aquecendo o conjunto de forma desigual resultará diferentes dilatações que irá produzir um arqueamento da barra. Esse arqueamento é usado para abrir ou fechar válvulas bem como ligar ou desligar circuitos elétricos ou em alguns casos registrar a quantidade de corrente que atravessa a barra. Os do primeiro tipo podem ser construídos de forma semelhante aos termômetros a líquido: uma barra, retilínea ou não, ao dilatar-se, move um ponteiro registrador. Os mais usados e precisos termômetros desse tipo exploram a diferença de dilatabilidade entre materiais como latão e partes de carros, ferro e cobre, etc. Para isso, constroem-se lâminas bimetálicas de forma espiralada que se curvam conforme aumenta ou diminui a temperatura. Nesse movimento, a lâmina arrasta, em sua extremidade, um ponteiro que percorre uma escala graduada ou registra graficamente a variação de temperatura num papel em movimento. Nesse último caso, tem-se um termógrafo.

Termômetro digital

Um termômetro infravermelho (também denominado de pirómetro óptico) é um dispositivo que mede temperatura sem contacto com o corpo/meio do qual se pretende conhecer a temperatura. Geralmente este termo é aplicado a instrumentos que medem temperaturas superiores a 600 graus celsius. Uma utilização típica é a medição da temperatura de metais incandescentes em fundições.

Os termômetros digitais são instrumentos amplamente utilizados em empresas, destinados a medir temperatura em processos e produtos diversos, que não necessitam de uma medição constante, apenas esporádica.

Há também os modelos de termômetros por contato, que utilizam pontas sensoras, geralmente intercambiáveis, com modelos diferentes de sensores para cada aplicação.

Exemplos de aplicações de termômetros digitais: medição de temperatura em fundições, em alimentos em restaurantes ou indústrias, em processos químicos, em estruturas, em fornos, em produtos diversos.

Os termômetros digitais em geral podem ter aplicação industrial ou não, para monitoração constante e precisa das temperaturas de determinados equipamentos que sejam esses sensíveis a alterações de seu funcionamento, em função de sua temperatura e/ou ambientes que necessitam de cuidados com a temperatura a exemplo disso temos a conservação de alimentos a baixas temperaturas em supermercados, como também em laboratórios biológicos para cultivo de bactérias ou outras espécies. É também utilizado versões deste equipamento com interface de raio infravermelho (INFRARED), para verificação esporádica de temperatura sem contato físico com o objeto, exemplo industrias, fórmula1, etc.

Termômetro de mercúrio

O termômetro de mercúrio é o mais usado entre nós. Ele consiste bàsicamente de um tubo capilar (fino como cabelo) de vidro, fechado a vácuo, e um bulbo (espécie de bolha arredondada) em uma extremidade contendo mercúrio.

O mercúrio, como todos os materiais, dilata-se quando aumenta a temperatura. Por ser extremamente sensível, ele aumenta de volume à menor variação de temperatura, mesmo próxima à do corpo humano. O volume do mercúrio aquecido se expande no tubo capilar do termômetro. E essa expansão é medida pela variação do comprimento, numa escala graduada que pode ter uma precisão de 0,05 °C. É dessa forma, pela expansão do líquido, que observamos a variação da temperatura em geral.

Acompanhe agora as fotos ilustrativas ! 

 

 

Escalas termométricas

Escalas Termométricas

Para que seja possível medir a temperatura de um corpo, foi desenvolvido um aparelho chamado termômetro.

O termômetro mais comum é o de mercúrio, que consiste em um vidro graduado com um bulbo de paredes finas que é ligado a um tubo muito fino, chamado tubo capilar.

Quando a temperatura do termômetro aumenta, as moléculas de mercúrio aumentam sua agitação fazendo com que este se dilate, preenchendo o tubo capilar. Para cada altura atingida pelo mercúrio está associada uma temperatura.

A escala de cada termômetro corresponde a este valor de altura atingida.

Escala Celsius

É a escala usada no Brasil e na maior parte dos países, oficializada em 1742 pelo astrônomo e físico sueco Anders Celsius (1701-1744). Esta escala tem como pontos de referência a temperatura de congelamento da água sob pressão normal (0°C) e a temperatura de ebulição da água sob pressão normal (100°C).

Escala Fahrenheit

Outra escala bastante utilizada, principalmente nos países de língua inglesa, criada em 1708 pelo físico alemão Daniel Gabriel Fahrenheit (1686-1736), tendo como referência a temperatura de uma mistura de gelo e cloreto de amônia (0°F) e a temperatura do corpo humano (100°F).

Em comparação com a escala Celsius:

0°C=32°F

100°C=212°F

Escala Kelvin

Também conhecida como escala absoluta, foi verificada pelo físico inglês William Thompson (1824-1907), também conhecido como Lorde Kelvin. Esta escala tem como referência a temperatura do menor estado de agitação de qualquer molécula (0K) e é calculada apartir da escala Celsius.

Por convenção, não se usa "grau" para esta escala, ou seja 0K, lê-se zero kelvin e não zero grau kelvin. Em comparação com a escala Celsius:

-273°C=0K

0°C=273K

100°C=373K

Escalas Termométricas

Para que seja possível medir a temperatura de um corpo, foi desenvolvido um aparelho chamado termômetro.

O termômetro mais comum é o de mercúrio, que consiste em um vidro graduado com um bulbo de paredes finas que é ligado a um tubo muito fino, chamado tubo capilar.

Quando a temperatura do termômetro aumenta, as moléculas de mercúrio aumentam sua agitação fazendo com que este se dilate, preenchendo o tubo capilar. Para cada altura atingida pelo mercúrio está associada uma temperatura.

A escala de cada termômetro corresponde a este valor de altura atingida.

Escala Celsius

É a escala usada no Brasil e na maior parte dos países, oficializada em 1742 pelo astrônomo e físico sueco Anders Celsius (1701-1744). Esta escala tem como pontos de referência a temperatura de congelamento da água sob pressão normal (0°C) e a temperatura de ebulição da água sob pressão normal (100°C).

Escala Fahrenheit

Outra escala bastante utilizada, principalmente nos países de língua inglesa, criada em 1708 pelo físico alemão Daniel Gabriel Fahrenheit (1686-1736), tendo como referência a temperatura de uma mistura de gelo e cloreto de amônia (0°F) e a temperatura do corpo humano (100°F).

Em comparação com a escala Celsius:

0°C=32°F

100°C=212°F

Escala Kelvin

Também conhecida como escala absoluta, foi verificada pelo físico inglês William Thompson (1824-1907), também conhecido como Lorde Kelvin. Esta escala tem como referência a temperatura do menor estado de agitação de qualquer molécula (0K) e é calculada apartir da escala Celsius.

Por convenção, não se usa "grau" para esta escala, ou seja 0K, lê-se zero kelvin e não zero grau kelvin. Em comparação com a escala Celsius:

-273°C=0K

0°C=273K

100°C=373K

Conversão entre escalas ...

Conversões entre escalas

Para que seja possível expressar temperaturas dadas em uma certa escala para outra qualquer deve-se estabelecer uma convenção geométrica de semelhança.

Por exemplo, convertendo uma temperatura qualquer dada em escala Fahrenheit para escala Celsius:

Pelo princípio de semelhança geométrica:

Exemplo:

Qual a temperatura correspondente em escala Celsius para a temperatura 100°F?

Da mesma forma, pode-se estabelecer uma conversão Celsius-Fahrenheit:

E para escala Kelvin:

Algumas temperaturas:

	Escala Celsius (°C)	Escala Fahrenheit (°F)	Escala Kelvin (K)
Ar liquefeito	-39	-38,2	243
Maior Temperatura na superfície da Terra	58	136	331
Menor Tempertura na superfície da Terra	-89	-128	184
Ponto de combustão da madeira	250	482	523
Ponto de combustão do papel	184	363	257
Ponto de fusão do chumbo	327	620	600
Ponto de fusão do ferro	1535	2795	1808
Ponto do gelo	0	32	273,15
Ponto de solidificação do mercúrio	-39	-38,2	234
Ponto do vapor	100	212	373,15
Temperatura na chama do gás natural	660	1220	933
Temperatura na superfície do Sol	5530	10000	5800
Zero absoluto	-273,15	-459,67	0

Acompanhe agora com o vídeo a História do Termômetro

A invenção do termômetro é geralmente atribuída a Galileu Galilei , que em 1592 usou um tubo invertido, cheio de ar e água, no qual a elevação de temperatura exterior produzia dilatação do ar e a conseqüente alteração do nível da água.

Termômetro é todo instrumento capaz de medir a temperatura dos sistemas físicos. Os tipos mais comuns de termômetros são os que se baseiam na dilatação do mercúrio. Outros determinam o intervalo de temperatura mediante o aumento da pressão de um gás ou pela curvatura de uma lâmina bimetálica. Alguns empregam efeitos elétricos, traduzidos pelo aparecimento de correntes elétricas quando o ponto de solda de dois metais diferentes é aquecido.

A variação da resistência elétrica de alguns condutores resulta da mudança de temperatura. Outros, ainda, baseiam-se em efeitos ópticos, como a comparação de brilho de um filamento, observado através de um filtro, com o brilho da imagem do objeto cuja temperatura se deseja obter.

História

Assim como o termômetro de Galileu, muitos outros construídos ainda no século XVII eram de pouca confiabilidade, pois diversas causas, particularmente a pressão atmosférica, intervinham na medição. O primeiro a superar essas dificuldades foi, no início do século XVIII, Daniel Gabriel Fahrenheit, que fabricou um termômetro por dilatação de mercúrio e com isso estabeleceu os princípios da termometria. A técnica que adotou para construir seu termômetro é a mesma empregada até hoje e representou o primeiro passo para o estudo científico do calor.

O termômetro de Fahrenheit adotava como referências a temperatura de ebulição da água, a que atribuiu o valor arbitrário de 212o, e a de uma mistura de água, gelo, sal e amônia, à qual atribuiu o valor de zero graus. A criação dessa escala arbitrária causou uma série de dúvidas. Na mesma época, René-Antoine Ferchault de Réaumur inventou uma escala em que atribuiu o valor zero à temperatura de fusão do gelo e o estipulou em 80o a da ebulição da água. A primeira escala centígrada foi criada pelo pesquisador sueco Anders Celsius em 1742. Celsius usou 0o para a temperatura de ebulição da água e fixou em 100o a temperatura de fusão do gelo. Os dois extremos foram mais tarde invertidos e, dessa maneira, a escala centígrada foi amplamente usada.

Com o aperfeiçoamento  dos instrumentos de medida e a formulação das teorias termodinâmicas, descobriu-se um meio de calcular a menor temperatura possível, correspondente a um estado em que as moléculas de gás permanecem imóveis. O valor dessa temperatura, denominada por Lord Kelvin "zero absoluto", foi fixado em -273o C. Kelvin propôs uma nova escala que adota as divisões da escala Celsius, mas deslocando o zero para designar o zero absoluto. Assim, a fusão do gelo passou a ter o valor de 273 K (Kelvin), enquanto fixava-se a ebulição da água em 373 K.

Tipos de termômetro

Os termômetros a líquido, baseados da propriedade de dilatação dos corpos, são os mais empregados pela facilidade de seu manejo. O de mercúrio é o mais comum de todos, que consiste basicamente num bulbo cheio de mercúrio ligado a um tubo capilar, ambos contidos num recipiente de vidro de forma tubular e graduado. Ao dilatar-se, o mercúrio sobe pelo capilar. Para aferir rudimentarmente esse tipo de termômetro, mergulha-se o bulbo numa mistura de água e gelo e marca-se o zero onde a coluna estacionar. Mergulha-se depois o instrumento na água em ebulição e faz-se nova marca. Em seguida, divide-se o espaço em cem partes iguais, que passam a representar um intervalo de temperatura igual a um grau Celsius (um grau centesimal ou C).

Máximas e mínimas

Nos postos de observação e controle, empregam-se termômetros especiais, que indicam as temperaturas mais elevada e mais baixa registradas num determinado espaço de tempo. Isso se consegue mediante o emprego de um tubo capilar em forma de U, com um bulbo em cada extremidade. O tubo contém mercúrio na parte central e álcool nos bulbos, que ficam parcialmente cheios. Em seu interior existem dois índices de ferro, que podem deslizar quando impelidos pelo mercúrio, mas que não caem por ação do próprio peso.

Quando a temperatura se eleva, o mercúrio sobe num dos tubos, empurrando o respectivo índice, que não retorna quando o mercúrio se contrai. Quando a temperatura baixa, o mercúrio e o álcool se contraem, enquanto o outro índice recua até uma posição da qual não volta mais. Para recolocar os índices em contato com o mercúrio, basta empregar um pequeno ímã, que ao atrair o ferro, leva-o à posição desejada.

Pirômetros

Para medir temperaturas muito elevadas, empregam-se os pirômetros. O pirômetro óptico consta de uma luneta dotada de filtro (geralmente vermelho), no interior da qual há uma lâmpada de filamento de tungstênio. Dirigindo-se a luneta para o objeto que se encontra a temperatura elevada e, portanto, emitindo luz, sua imagem, com a lâmpada apagada, aparece brilhante e salientando o filamento negro.

Acendendo-se a lâmpada, cujo brilho pode ser controlado por um potenciômetro calibrado segundo uma escala termométrica, pode-se fazer com que a silhueta do filamento desapareça, ou seja, com que ele emita uma luz com distribuição espectral igual à da luz emitida pelo objeto.

Termômetros metálicos

Os mais conhecidos termômetros metálicos baseiam-se nos fenômenos de dilatação e termoeletricidade. Os do primeiro tipo podem ser construídos de modo semelhante aos termômetros a líquido: uma barra, retilínea ou não, ao dilatar-se, move um ponteiro registrador. Os mais usados e precisos termômetros desse tipo exploram a diferença de dilatabilidade entre materiais como prata e platina, ferro e cobre etc. Para isso, constroem-se lâminas bimetálicas de forma espiralada que se curvam conforme aumente ou diminua a temperatura. Nesse movimento, a lâmina arrasta, em sua extremidade, um ponteiro que percorre uma escala graduada ou registra graficamente a variação de temperatura num papel em movimento. Nesse último caso, tem-se um termógrafo.

Fisica ..

As escalas termométricas são mecanismos utilizados para medir a temperatura dos corpos. Temperatura é uma grandeza física que mede o grau de agitação das moléculas de um corpo, indicando o seu estado térmico, ou seja, quanto maior a agitação das partículas que compõem o corpo, maior será a temperatura dele. As escalas surgiram da necessidade de quantificar o quanto um corpo está quente ou frio, e da necessidade de melhorar as medidas das temperaturas.


Existem vários tipos de escalas, das quais as mais conhecidas são a escala Celsius, escala Kelvin e escala Fahrenheit.


Escala Celsius


A Escala Celsius é a mais comum entre todas, foi criada em 1742 pelo astrônomo sueco Anders Celsius. Ele estabeleceu pontos fixos da sua escala como sendo os pontos de fusão do gelo e de ebulição da água, ou seja, 0° para o ponto de fusão de gelo e 100° para o ponto de ebulição da água.


Escala Fahrenheit 


Daniel Gabriel Fahrenheit, o inventor do termômetro de mercúrio, foi o inventor dessa escala por volta dos anos de 1742. Ele em seus estudos obteve uma temperatura de 32°F para uma mistura de água e gelo, e uma temperatura de 212°F para a água fervente. Assim, na escala Fahrenheit a água vira gelo a uma temperatura de 32°F e ferve a uma temperatura de 212°F. É a escala mais utilizada nos países de língua inglesa.


Escala Kelvin e o zero absoluto


Como já foi dito, a temperatura mede o grau de agitação das moléculas, sendo assim a menor temperatura corresponde à situação na qual essa agitação cessa. Esse é denominado de zero absoluto. Na prática esse ponto é impossível de se alcançar, contudo, esse valor foi alcançado teoricamente na escala Celsius e corresponde a um valor igual a -273,15°C (aproximadamente -273). Willian Tomson, que viveu entre os anos de 1824 a 1907, durante a realização de experimentos verificou que se o volume de um gás for mantido constante, a sua pressão seria reduzida a uma razão de 1/273 do valor inicial para uma variação de -1°C na temperatura. Assim, ele concluiu que se o gás sofresse uma redução de temperatura de 0°C para -273°C, a sua temperatura reduziria a zero. A esse valor de -273°C ficou conhecido como zero absoluto. Kelvin atribuiu o zero da sua escala como sendo igual a -273°C na escala Celsius.


Relação entre as escalas termométricas

Podemos relacionar as três escalas da seguinte forma:


Para fazer a mudança de qualquer valor de uma escala para outra, podemos utilizar a seguinte relação matemática:

O Termômetro


Termômetro é um equipamento utilizado para medir a temperatura de um determinado corpo. Existem vários tipos, dentre os quais o mais utilizado é o termômetro de mercúrio. Constituído de um fino tubo de vidro fechado a vácuo e um bulbo que se localiza na extremidade, onde está o mercúrio, seu funcionamento se baseia na dilatação do mercúrio. O mercúrio é um metal líquido à temperatura ambiente e muito sensível. Quando ocorre variação na temperatura ele expande pelo tubo de vidro, essa expansão permite visualizar, através da leitura da escala graduada, a temperatura do corpo.

Transferencia de calor

A transferência de calor ocorre quando dois ou mais corpos que estão em temperaturas diferentes são colocados em contato, ou em um mesmo local, fazendo com que a energia térmica de um corpo seja transferida para outro.

Esta transferência de calor pode acontecer de três maneiras diferentes, por condução, convecção ou irradiação.

Na transferência de calor por condução, o calor se propaga de partícula a partícula, por exemplo, quando seguramos uma barra de metal com uma de suas extremidades ligada ao fogo. Neste exemplo o calor se propaga de partícula a partícula, por toda a barra até atingir a extremidade oposta.

A transferência de calor por irradiação acontece com a propagação de energia através do espaço por ondas eletromagnéticas. Neste tipo de transferência a energia não necessita de meio material para se propagar, já que as ondas eletromagnéticas se propagam no vácuo. Um bom exemplo prático para este fenômeno é o forno de microondas que utiliza ondas eletromagnéticas para aquecer os alimentos. Você pode ler o texto sobre o forno de microondas para entender melhor este fenômeno.

Já a transferência de calor por convecção ocorre com o movimento das massas de temperaturas diferentes. Vamos analisar mais um exemplo: Quando a água está sendo aquecida em uma panela. O recipiente transmite calor para a parte de água que está no fundo da panela, esta parte se torna mais quente e menos densa, por este motivo esta porção sobe e a água que está mais fria desce para o fundo da panela. Este fenômeno vai se repetindo durante o tempo que a água estiver sendo aquecida, transmitindo o calor por toda a panela.

A garrafa térmica  é um aparelho com o objetivo de conservar a temperatura do seu conteúdo, no maior intervalo de tempo possível. Logo, as paredes dessa garrafa não devem permitir a passagem de calor através delas, tornando a garrafa térmica uma ótima aplicação prática do que acabamos de estudar. Vamos entender como ela funciona.

Para evitar trocas de calor por condução, a ampola interna da garrafa é feita de vidro (mal condutor) com paredes duplas, entre as quais se faz vácuo, que quase não conduz calor, já que há poucas moléculas para realizar essa tarefa. 

Para isolar a garrafa das possíveis correntes de convecção (processo que ocorre com movimento de partículas), coloca-se uma tampa bem fechada.

A troca de calor por radiação é evitada espelhando as superfícies interna e externa da ampola, assim, as ondas eletromagnéticas são refletidas, tanto do conteúdo para fora como do ambiente para dentro da garrafa. Desta maneira, a temperatura no interior da garrafa é mantida por algumas horas. O sistema não é 100% eficiente, logo, o equilíbrio térmico com o meio ambiente acontece após certo tempo.

Condução Convecção Radiação ...

                                       

Condução, convecção e irradiação são diferentes processos de propagação do calor. A definição de calor é energia térmica em trânsito, ou seja, está em constante movimentação e transferência entre os corpos do universo. No entanto, para que ocorra transferência de calor entre dois corpos é necessário que ambos possuam diferentes temperaturas, pois dessa forma, o calor irá fluir sempre do corpo de maior temperatura para o corpo de menor temperatura. 

A condução térmica Tipo de propagação do calor que consiste na transferência de energia térmica entre as partículas que compõe o sistema. Por exemplo: coloca-se uma das extremidades de uma barra metálica na chama de fogo. Após alguns instantes, percebe-se que a outra extremidade também esquenta, mesmo estando fora da chama de fogo. Esse fato ocorre porque as partículas que formam o material receberam energia e, dessa forma, passaram a se agitar com maior intensidade. Essa agitação se transfere de partícula por partícula e se propaga em toda a barra até alcançar a outra extremidade. Esse tipo de transferência ocorre com maior ou menor facilidade dependendo da constituição atômica do material, a qual faz com que ele seja classificado condutor ou isolante de calor. Nas substâncias condutoras esse processo de transferência acontece mais rápido como, por exemplo, nos metais. Já nas substâncias isolantes, como na borracha e na lã, esse processo é muito lento. A convecção térmica É o tipo de propagação do calor que ocorre nos fluidos em geral em decorrência da diferença de densidade entre as partes que formam o sistema. Por exemplo: na geladeira os alimentos são resfriados dessa forma. Como sabemos, o ar quente é menos denso que o ar frio e é por esse motivo que o congelador fica na parte de cima da geladeira. Dessa maneira, formam-se as correntes de convecção: o ar quente dos alimentos sobe para ser resfriado e o ar frio desce refrigerando os alimentos, mantendo-os sempre bem conservados. Essa também é a explicação do porquê o ar condicionador ser colocado na parte de cima de um ambiente. A irradiação térmica A condução e a convecção são formas de propagação de calor que para ocorrer é necessário que haja meio material, contudo, existe uma forma de propagação de calor que não necessita de um meio material (vácuo) para se propagar, esta é a irradiação térmica. Esse tipo de propagação do calor ocorre através dos raios infravermelhos que são chamadas ondas eletromagnéticas. É dessa forma que o Sol aquece a Terra todos os dias, como também é o meio que a garrafa térmica mantém, por longo tempo, o café quentinho em seu interior. A garrafa térmica é construída de forma que os três processos de propagação de calor sejam reduzidos ao máximo. Entre suas paredes há o vácuo, o qual impede a propagação do calor por condução. Estas são espelhadas tanto internamente quanto externamente, de forma que os raios infravermelhos sejam refletidos e por último temos a tampa. Esta última quando bem fechada evita o processo de propagação por convecção. Construída dessa maneira, a garrafa térmica mantém sempre bem quentinho o café ou o chá.

Exemplos ...

Condução

Ex.: aquecimento de uma colher de metal.

Processo de transmissão de calor no qual a energia é passada de partícula para partícula. Uma partícula com temperatura maior (mais agitada) transfere energia para a partícula vizinha que passa a vibrar mais intensamente; esta energia para outra partícula, que transfere para outra, e assim sucessivamente. A condução de calor exige um meio material, logo, não pode ser no vácuo.

Convecção

A convecção é o processo de transmissão de energia que se dá através de movimentação de massa fluidas. Não é possível ocorrer convecção no vácuo. Pode ocorrer com líquidos e gases.

Radiação (ou Irradiação)

Ex.: aquecimento de água.

Processo de transmissão de calor através ondas eletromagnéticas (ondas de calor). Trata-se da única forma de propagação de calor que pode ocorrer tanto no vácuo quanto em outros meios. Alguns materiais não permitem propagação de calor, os chamados atérmicos (parede de tijolo). Já os meios que permitem a radiação são chamados diatérmicos.

Ex.: energia solar, que se propaga no vácuo até atingir a atmosfera e chegar até nós.

Garrafa Térmica

A tampa impede a convecção. A parede dupla de vidro impede a condução (o vidro é mau condutor) e a convecção. O vácuo entre as paredes de vidro impede a condução. O vidro espelhado impede a radiação.

Obs.:

- Os iglus, embora feitos de gelo, possibilitam aos esquimós neles residirem porque o gelo não é um bom condutor de calor.

                - Em certos dias, verifica-se o fenômeno de inversão térmica, que causa aumento de poluição, pelo de a atmosfera apresentar maior estabilidade. Esta ocorrência é devida ao seguinte fato: as camadas superiores de ar atmosférico têm temperatura superior à das camadas inferiores.

          - Para entrar num forno quente, deve-se entrar com uma roupa de lã recoberta de alumínio.

                  - Nas fábricas onde existem grandes fornos, são colocadas chaminés bem altas. A principal função dessas chaminés é conseguir maior renovação do ar na fornalha, por convecção.

Acompanhe agora o vídeo ! 

Primeiro video: CONDUÇÂO 

Segundo vídeo: CONVECÇÂO 

                           

Terceiro Vídeo: RADIAÇÂO 

                                             

O grande Gênio

                                            

Galileu nasceu e viveu na Itália. Foi matemático em Pádua, onde desenvolveu a maior parte de seu trabalho, que o tornou conhecido como criador do método experimental.

Formulou as leis do movimento dos corpos em queda livre e dos projéteis e defendeu o sistema heliocêntrico do Universo. Como na época a Santa Inquisição estava em plena atividade, foi perseguido e obrigado a negar suas teorias. Mas apesar dos contratempos enfrentados, foi um dos grandes responsáveis pelo avanço da ciência.

Por volta de 1592, Galileu Galilei idealizou o termoscópio. De acordo com o relatório de um estudante, ele ligou um recipiente de vidro a um tubo, também de vidro, com um bulbo em uma das extremidades. Aqueceu o bulbo nas mãos para que parte do ar saísse e inverteu o recipiente de modo que o tubo pudesse ser mergulhado na água contida no outro recipiente, conforme a figura ao lado. Logo que o bulbo esfriava, a água subia no tubo forçada pela pressão atmosférica até a altura de um palmo acima do nível do recipiente.

Por que antes de inverter o tubo, Galileu o aqueceu entre as mãos?

Porque ao aquecer o bulbo, o ar no seu interior se expandiu e se tornou menos denso que o ar de seu exterior. Quando invertido o tubo dentro d´água, o ar não pode mais escapar, e a água sobe no tubo, comprimindo o ar até a situação inicial.

Alguns investigadores descobriram que a pressão do ar, variando com a altitude e condições atmosféricas, afetava a altura da coluna e por isso não se podia confiar no aparelho para medir temperaturas. Na verdade permitia apenas a comparação entre temperaturas.

Na tentativa de evitar tal imprecisão, o médico francês, Jean Rey, inverteu o arranjo, enchendo o bulbo com água e o canudo com o ar, notando então a expansão do líquido como medida de temperatura ("as mãos de um paciente com febre faziam subir a água no tubo"), mas seu instrumento era impreciso, porque a evaporação pelo topo aberto do tubo afetava a altura da água.

Galileu também inventou um termômetro baseado na densidade dos líquidos, pois a densidade varia com a temperatura.

Em um tubo de vidro, Galileu colocou algumas esferas de vidro ocas, sendo que a densidade de cada esfera era ajustada conforme a densidade da água (no caso) em determinada temperatura. A medida da temperatura é dada pelas esferas que flutuavam e afundavam.

Para facilitar a medida de temperatura, surgiram escalas termométricas para a graduação dos termômetros. A graduação era feita de maneira arbitrária o que possibilitou o surgimento de várias escalas diferentes entre si. Atualmente são utilizadas três escalas termômetricas .

Mais o que vem a ser Temperatura ?

Temperatura é uma grandeza física que mensura a energia cinética média de cada grau de liberdade  de cada uma das partículas de um sistema em equilíbrio térmico. Esta definição é análoga a afirmar-se que a temperatura mensura a energia cinética média por grau de liberdade de cada partícula do sistema uma vez consideradas todas as partículas de um sistema em equilíbrio térmico em um certo instante. A rigor, a temperatura é definida apenas para sistemas em equilíbrio térmico.

Dentro do formalismo da termodinâmica , que leva em conta apenas grandezas macroscopicamente mensuráveis, a temperatura é, de forma equivalente, definida como a derivada parcial da energia interna  U em relação à entropia S para um sistema em equilíbrio  termodinâmico. 


De uma maneira mais fácil podemos entender que:


Para podermos saber se um dia está muito frio ou muito quente, costumamos afirmar que está ou não muito calor/frio. O Fato é que segundo a física, calor não é a melhor forma de representar essa grandeza e simTemperatura.

Assim como em todas as áreas do conhecimento, a Física também utiliza alguns critérios e classificações. Para podemos dizer se o dia apresenta ou não uma temperatura elevada, devemos medir o grau de agitação das moléculas que estão presentes no ar de uma determinada região. Logo, temperatura nada mais é que a medida do grau de agitação das moléculas de um corpo ou meio. Por exemplo:
Quando retiramos alguns cubos de gelo do congelador de nossa casa, percebemos que ele é inflexível, ou seja, não tem um grau elevado de agitação (temperatura baixa).
Já se o deixarmos dentro de um copo por várias horas ele passara por uma transformação e tornar-se-á água. Como líquido, o grau de agitação é maior (temperatura ambiente).
E se por último, colocarmos essa água em uma caneca e levarmos ao fogo esperando alguns minutos, teremos muita agitação no ponto de fervura da água (temperatura alta).
Com essa simples experiênia podemos concluir duas coisas:



- Quando um corpo apresenta temperatura baixa, o grau de agitação de suas 
moléculas é baixo;


-Quando um corpo apresenta temperatura alta, o grau de agitação de suas moléculas é alto;

Portanto podemos confirmar que, na física, temperatura é uma grandeza escalar responsável por medir o grau de agitação das moléculas de um corpo ou meio.

Qual á definição de Termologia ?

O que vem a ser termologia? O que ela estuda? Termologia é a parte da física que estuda o calor, ou seja, ela estuda as manifestações dos tipos de energia que de qualquer forma produzem variação de temperatura, aquecimento ou resfriamento, ou mesmo a mudança de estado físico da matéria, quando ela recebe ou perde calor. A termologia estuda de que forma esse calor pode ser trocado entre os corpos, bem como as características de cada processo de troca de calor, são essas as formas de transferências de calor: 

• Convecção;
• Irradiação;
• Condução.

Mas o que vem a ser calor? O que é temperatura? Calor é a energia térmica em trânsito, ou seja, é a energia que está sempre em constante movimento, sempre sendo transferida de um corpo para outro. Já temperatura é o grau de agitação das moléculas, ou seja, calor e temperatura são conceitos bem diferentes com os quais a termologia trabalha.

O estudo da termologia, assim como os vários outros ramos de estudo da física, possibilita entender muitos fenômenos que ocorrem no cotidiano, como, por exemplo, a dilatação e contração dos materiais, bem como entender por que elas ocorrem e como ocorrem. São essas as formas de dilatação que a termologia estuda: 

• Dilatação superficial;
• Dilatação volumétrica;
• Dilatação dos líquidos.

 A termologia, mais precisamente a termodinâmica, estuda também os gases, adotando para isso um modelo de gás ideal denominado de gás perfeito, como também as leis que os regem e as transformações termodinâmicas que se classificam em:

• Transformação isotérmica;
• Transformação isobárica;
• Transformação isocórica.

Acompanhe abaixo um vídeo ilustrativo ! ( Experiência)