Termometria e Propriedades Térmicas

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TERMOMETRIA 
 
1. NOÇÃO DE ESTADO TÉRMICO 
 
Ao entrar em contato com diversos sistemas, temos, 
através do tato, impressões subjetivas traduzidas 
habitualmente pelos termos quente, frio, gelado, morno, 
etc. Dizemos, então, que tais sistemas se encontram em 
estados térmicos diferentes, porque produzem 
sensações diferentes. 
 
No entanto, esse critério sensorial para caracterizar o 
estado térmico de um sistema é muito impreciso, pois 
depende do observador e, para um mesmo observador, 
depende das condições em que ele se encontrava 
anteriormente. 
 
Um bom exemplo disso é a seguinte experiência: 
coloca-se uma das mãos em um recipiente com água 
“quente” e a outra, em um recipiente com água “fria”; 
depois, coloca-se ambas as mãos num recipiente com 
água “morna”; nesse instante, cada uma das mãos terão 
uma sensação diferente numa mesma água. 
 
Por isso, procuramos estabelecer um critério mais exato 
para a avaliação do estado térmico de um sistema: 
utilizamos uma de suas propriedades macroscópicas 
(volume, pressão, resistência elétrica, etc.) que se 
modificam quando o estado térmico do sistema varia, 
isto é, se torna mais quente ou mais frio. 
 
O objetivo da Termometria é exatamente estabelecer 
relações entre as variações da propriedade escolhida, 
dita de agora em diante propriedade termométrica, e as 
variações do estado térmico do sistema. 
 
 
2. TEMPERATURA 
 
A fim de caracterizar o estado térmico do sistema, 
devemos introduzir uma nova propriedade: a 
temperatura. 
 
Hoje em dia sabe-se que todos os corpos possuem 
partículas, que estão em constante movimento, isto é, 
em agitação térmica. Na Mecânica, estuda-se que 
qualquer corpo em movimento possui energia cinética. 
 
Chamando-se de energia térmica a soma das energias 
cinéticas das partículas de um corpo, define-se 
temperatura como se segue: 
 
TEMPERATURA: medida do nível de agitação térmica 
das partículas ou medida do nível da energia térmica 
média por partícula de um corpo ou sistema físico. 
 
MAIOR AGITAÇÃO  MAIOR TEMPERATURA 
MENOR AGITAÇÃO  MENOR TEMPERATURA 
 
 
 
 
3. CALOR 
Quando dois corpos com temperaturas diferentes são 
colocados em contato térmico (não necessariamente 
contato mecânico), nota-se uma diminuição da 
temperatura do corpo mais “quente” e um aumento da 
temperatura do corpo mais “frio”. Ou seja, há uma perda 
de energia térmica do mais “quente” e um ganho de 
energia térmica do corpo mais “frio”. 
Tal energia térmica que flui no sentido indicado é 
denominado calor. 
 
CALOR: energia térmica em trânsito devido à 
diferença de temperatura; flui do sistema de 
temperatura mais alta para o de temperatura mais 
baixa. 
 
Calor
Mais quente Mais frio 
 
Atenção: 
Pode-se falar 
em energia 
térmica de um 
corpo, porém 
jamais em 
calor de um 
corpo, pois o 
calor não pode 
estar contido num corpo. 
 
Quando dois corpos, A e B, com temperaturas TA e TB 
iguais estão em contato térmico, diz-se que estão em 
equilíbrio térmico. 
 
EQUILÍBRIO TÉRMICO: temperaturas iguais, isto é, 
mesmo nível de agitação térmica; não significa mesma 
energia térmica. 
 
Corpo A Corpo B
T
T
TA
A
B
TB= A e B estão em equilíbrio térmico 
 
4. LEI ZERO DA TERMODINÂMICA 
 
Dois sistemas em equilíbrio térmico com um terceiro 
estão em equilíbrio térmico entre si. 
 
 
 
Corpo A Corpo A
Corpo B
Corpo B
Corpo C
T TT
T
T
T
T
A AA
A
B
B
B
T
T
T
T
C
B
C
C
=
=
=
 
 
T
T
g
v
Recipiente com 
gelo em fusão
Recipiente com 
água em ebulição
Temperatura do
ponto de gelo
Temperatura do
ponto de vapor
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5. TERMÔMETRO 
Geralmente as propriedades macroscópicas do sistema 
não são facilmente mensuráveis, dificultando 
sobremaneira a medida direta de sua temperatura. 
Dessa forma utilizamos um sistema auxiliar que permite 
a avaliação indireta da temperatura do outro sistema. 
Esse sistema auxiliar é chamado de termômetro ou 
sistema termométrico. 
 
5.1 ESCALAS TERMOMÉTRICAS 
 
GRADUAÇÃO DO TERMÔMETRO 
Ao graduar o termômetro, fazendo corresponder a cada 
altura h uma temperatura T, estamos criando uma 
escala termométrica. 
Para a graduação do termômetro comum de mercúrio, 
escolhem-se dois sistemas cujas temperaturas sejam 
bem definidas e possam ser facilmente reproduzidas. 
Geralmente, a escolha recai no ponto de gelo (fusão do 
gelo) e no ponto de vapor (ebulição da água). Ao se 
atribuírem valores numéricos para as temperaturas 
desses sistemas, as demais temperaturas ficam 
automaticamente definidas. 
 
 
ESCALA CELSIUS (CENTÍGRADA) 
Ponto de gelo: 0 
Ponto de vapor: 100 
 
O intervalo entre o ponto de gelo e o ponto de vapor é 
dividido em 100 partes iguais, sendo cada divisão 
correspondente a 1 grau Celsius (1 ºC) 
 
ESCALA FAHRENHEIT 
Ponto de gelo: 32 
Ponto de vapor: 212 
 
O intervalo entre os dois pontos é dividido em 180 
partes iguais, sendo cada divisão correspondente a 1 
grau Fahrenheit (1 ºF) 
 
ESCALA KELVIN (ESCALA ABSOLUTA) 
Ponto de gelo: 273 
Ponto de vapor: 373 
O intervalo entre os dois pontos é dividido em 100 parte 
iguais, sendo cada divisão igual a 1 Kelvin (1 K). 
 
 
O zero absoluto: Em meados do séc XIX, o cientista 
inglês Thompson – Lord Kelvin – verificou 
empiricamente que ao ser resfriado de 0 ºC a –1 ºC, a 
volume constante, um gás tinha sua pressão diminuída 
de 1/273 do valor inicial. Sendo a pressão do gás uma 
conseqüência da agitação das partículas, Kelvin 
concluiu que a temperatura deveria diminuir de 273 ºC 
até que cessasse o movimento das partículas (estado 
de agitação nula) e adotou o valor – 273 ºC como 
origem da escala absoluta: 0 K (zero Kelvin) ou zero 
absoluto. Com mais precisão 0 K = – 273,15 ºC. 
Não há no mundo físico, temperatura abaixo desse 
valor. 
O zero absoluto é um estado térmico que existe 
teoricamente, mas na prática nunca foi atingido. Na 
realidade, ele é inatingível. 
 
5.2 CONVERSÃO ENTRE AS ESCALAS 
 
A temperatura de um sistema físico pode ser convertida 
nas três escalas em estudo pelas expressões deduzidas 
a seguir: 
0 ºC 32 ºF 273 K
100 ºC 212ºF 373 K
T T TC F K
Ponto do
vapor
Ponto do
gelo
Sistema 
Físico
a
b
 
 
DEMONSTRAÇÃO 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
TESTES DE SALA 
01. (PUC-SP) No LHC (Grande Colisor de Hadrons), as 
partículas vão correr umas contra as outras em um 
túnel de 27 km de extensão, que tem algumas partes 
resfriadas a – 271,25°C. 
 Os resultados oriundos dessas colisões, entretanto, 
vão seguir pelo mundo todo. A grade do LHC terá 60 
mil computadores. O objetivo da construção do 
complexo franco-suíço, que custou US$ 10 bilhões e 
é administrado pelo Cern (Organização Europeia de 
Pesquisa Nuclear, na sigla em francês), é 
revolucionar a forma de se enxergar o Universo. 
 A temperatura citada no texto, expressa nas escalas 
fahrenheit e kelvin, equivale, respectivamente, aos 
valores aproximados de: 
a) – 456 e 544 
b) – 456 e 2 
c) 520 e 544 
d) 520 e 2 
e) – 456 e – 2 
 
 
 
02. (UFPB) Durante uma temporada de férias na casa de 
praia, em certa noite, o filho caçula começa a 
apresentar um quadro febril preocupante. A mãe, 
para saber, com exatidão, a temperatura dele, usa 
um velho termômetro de mercúrio, que não mais 
apresenta com nitidez os números referentes à 
escala de temperatura em graus Celsius. Para 
resolver esse problema e aferir com precisão a 
temperatura do filho, a mãe decide graduar 
novamente a escala do termômetro usando como 
pontos fixos as temperaturas do gelo e do vapor da 
água. Os valores que ela obtém são: 5 
gelo e 25 cm para o vapor. Com essas aferições em 
mãos, a mãe coloca o termômetro no filho e observa 
que a coluna de mercúrio para de crescer quando 
atinge a marca de 13 cm. 
 Com base nesse dado, a mãe conclu
temperatura do filho é de: 
a) 40,0 ºC 
b) 39,5 ºC 
c) 39,0 ºCd) 38,5 ºC 
e) 38,0 ºC 
 
 
 
 
 
 
03. (IFCE) Um estudante de Física resolveu criar uma 
nova escala termométrica que se chamou 
NOVA ou, simplesmente, Escala N
estudante usou os pontos fixos de referência da 
água: o ponto de fusão do gelo 
correspondendo ao mínimo (25° N) e o 
ebulição da água (100° C), correspondendo ao 
máximo (175° N) de sua escala, que era dividida em 
cem partes iguais. Dessa forma, uma temperatura de 
55°, na escala N, corresponde, na escala Celsius, a 
uma temperatura de 
a) 10° C. 
b) 20° C. 
c) 25° C. 
d) 30° C. 
e) 35° C. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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Durante uma temporada de férias na casa de 
praia, em certa noite, o filho caçula começa a 
apresentar um quadro febril preocupante. A mãe, 
para saber, com exatidão, a temperatura dele, usa 
um velho termômetro de mercúrio, que não mais 
os números referentes à 
escala de temperatura em graus Celsius. Para 
resolver esse problema e aferir com precisão a 
temperatura do filho, a mãe decide graduar 
novamente a escala do termômetro usando como 
pontos fixos as temperaturas do gelo e do vapor da 
gua. Os valores que ela obtém são: 5 cm para o 
para o vapor. Com essas aferições em 
mãos, a mãe coloca o termômetro no filho e observa 
que a coluna de mercúrio para de crescer quando 
Com base nesse dado, a mãe conclui que a 
Um estudante de Física resolveu criar uma 
nova escala termométrica que se chamou Escala 
Escala N. Para isso, o 
estudante usou os pontos fixos de referência da 
o ponto de fusão do gelo (0° C), 
correspondendo ao mínimo (25° N) e o ponto de 
(100° C), correspondendo ao 
máximo (175° N) de sua escala, que era dividida em 
guais. Dessa forma, uma temperatura de 
, corresponde, na escala Celsius, a 
LEITURA COMPLEMENTAR
 
I. A medida da temperatura corporal
 
A avaliação da temperatura do corpo 
humano é de grande importância na 
Medicina, pois em muitas doenças 
ocorre sua variação. Quando 
temperatura corporal aumenta além 
de 37 ºC (que pode ser considerado 
um valor médio normal) dizemos que 
a pessoa está com feb
hipertemia. Há também situações de 
anormalidade em que a temperatura 
diminui abaixo de 37 ºC, 
caracterizando uma hipotemia
termômetros utilizados na medida de 
temperatura corporal são 
denominados termômetros clínicos
Atualmente existe um grande 
a maior parte do tipo digital. Entretanto, ainda é muito 
difundido o termômetro clínico de mercúrio. Nele, junto 
ao bulbo, no início do tubo capilar, há um estreitamento, 
que não impede a movimentação da coluna líquida 
quando a temperatura sobe e o mercúrio se dilata. 
Entretanto, se a temperatura diminuir, o mercúrio não 
consegue voltar para o bulbo, continuando a indicar a 
maior temperatura que foi medida. Portanto, trata
um termômetro de máxima. Para ser usado novamente, 
o termômetro deve ser vigorosamente sacudido, de tal 
maneira que o mercúrio retorne ao bulbo.
(Ramalho Junior, Francisco; Os fundamentos da física 
 
 
 
II. Termômetro de resistência elétrica.
 
A experiência revela que a 
resistor elétrico varia com a temperatura. Esse fato
experimental permite que a resistência desempenhe a
função da propriedade termométrica, sendo o 
termômetro que a adota chamado termômetro de 
resistência elétrica. 
 
Os termômetros digitais, geralmente baseados nas
variações da resistência elétrica de um condutor com a
temperatura. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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LEITURA COMPLEMENTAR 
A medida da temperatura corporal 
A avaliação da temperatura do corpo 
humano é de grande importância na 
Medicina, pois em muitas doenças 
ocorre sua variação. Quando 
temperatura corporal aumenta além 
de 37 ºC (que pode ser considerado 
um valor médio normal) dizemos que 
febre ou 
. Há também situações de 
anormalidade em que a temperatura 
diminui abaixo de 37 ºC, 
hipotemia. Os 
termômetros utilizados na medida de 
temperatura corporal são 
termômetros clínicos. 
Atualmente existe um grande número deles no mercado, 
a maior parte do tipo digital. Entretanto, ainda é muito 
difundido o termômetro clínico de mercúrio. Nele, junto 
ao bulbo, no início do tubo capilar, há um estreitamento, 
que não impede a movimentação da coluna líquida 
peratura sobe e o mercúrio se dilata. 
Entretanto, se a temperatura diminuir, o mercúrio não 
consegue voltar para o bulbo, continuando a indicar a 
maior temperatura que foi medida. Portanto, trata-se de 
um termômetro de máxima. Para ser usado novamente, 
ermômetro deve ser vigorosamente sacudido, de tal 
maneira que o mercúrio retorne ao bulbo. 
Os fundamentos da física – 8. edição – 
São Paulo: Moderna 2003) 
Termômetro de resistência elétrica. 
A experiência revela que a resistência elétrica de um 
resistor elétrico varia com a temperatura. Esse fato 
experimental permite que a resistência desempenhe a 
função da propriedade termométrica, sendo o 
que a adota chamado termômetro de 
termômetros digitais, geralmente baseados nas 
variações da resistência elétrica de um condutor com a