Temperatura e Termômetros

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<p>Papo de gente sem assunto: “como tá o clima hoje?”</p><p>Física</p><p>3o bimestre - Aula 09</p><p>Ensino Médio</p><p>3a</p><p>SÉRIE</p><p>2024_EM_V1</p><p>Compreender os conceitos de temperatura e equilíbrio térmico;</p><p>Explicar o funcionamento de termômetros;</p><p>Analisar alguns episódios históricos sobre o desenvolvimento dos termômetros.</p><p>Termometria (temperatura; escalas termométricas).</p><p>Conteúdo</p><p>Objetivos</p><p>2024_EM_V1</p><p>Quando estamos com alguma indisposição, dor no corpo e dor de cabeça, logo ligamos o alerta associando os sintomas a um resfriado, gripe ou outra doença. Para verificar se temos ou não febre, utilizamos um termômetro para aferir nossa temperatura corporal. Quaisquer temperaturas maiores do que 37,5 °C caracterizam um quadro febril pois está ao menos 1 °C acima da temperatura ideal para nosso corpo. Nesta e nas próximas aulas estudaremos sobre temperaturas, termômetros e escalas. Escreva em seu caderno o que você entende por temperatura.</p><p>O que é temperatura?</p><p>TODO MUNDO ESCREVE</p><p>5 MINUTOS</p><p>Para começar</p><p>2024_EM_V1</p><p>A temperatura é definida como o nível de agitação das moléculas que formam um corpo. Quanto mais agitadas essas moléculas estão, maior será a temperatura. A temperatura está associada à energia térmica, comumente chamada de calor. Os fenômenos físicos associados tanto ao calor quanto à temperatura compõem o estudo da Termodinâmica. Em relação à temperatura de um corpo podemos definir:</p><p>Alta temperatura: alto grau de agitação das moléculas.</p><p>Baixa temperatura: baixo grau de agitação das moléculas.</p><p>O que é temperatura?</p><p>Para começar</p><p>2024_EM_V1</p><p>O fluxo de energia ocorre sempre de um corpo de maior temperatura para outro corpo de menor temperatura. Quando esses corpos atingem a mesma temperatura dizemos que estão em equilíbrio térmico e o fluxo é interrompido.</p><p>A partir do equilíbrio térmico podemos definir uma propriedade conhecida como Lei Zero da Termodinâmica: se dois corpos, A e B, estão em equilíbrio térmico entre si, um terceiro corpo, C, que esteja em equilíbrio térmico com A, também estará em equilíbrio térmico com B.</p><p>Lei Zero da Termodinâmica</p><p>TA</p><p>TB</p><p>TC</p><p>TA</p><p>TB</p><p>TC</p><p>Na Figura, T representa a temperatura dos corpos, então: TA = TB ; TC = TA e TB = TC.</p><p>=</p><p>=</p><p>=</p><p>Foco no conteúdo</p><p>2024_EM_V1</p><p>Para aferirmos a temperatura de um corpo é necessário utilizar um termômetro. Os termômetros analógicos utilizam um líquido (mercúrio ou álcool) que se expande ao entrar em contato com um corpo de maior temperatura. Estes termômetros possuem uma escala de graduação para indicar a temperatura.</p><p>Termômetros</p><p>Um termômetro caseiro.</p><p>Foco no conteúdo</p><p>2024_EM_V1</p><p>Exercício proposto</p><p>Um médico verifica a temperatura de um paciente colocando o termômetro na axila. De acordo com seus conhecimentos, responda: por que o médico deve esperar um tempo para retirar o termômetro de seu paciente?</p><p>Na prática</p><p>2024_EM_V1</p><p>Correção</p><p>É necessário aguardar para que o termômetro e corpo atinjam o equilíbrio térmico.</p><p>Na prática</p><p>2024_EM_V1</p><p>A temperatura dos dois corpos é a mesma.</p><p>O estado de agitação não tem nada a ver com a temperatura.</p><p>As partículas do corpo B possuem maior energia cinética do que as partículas do corpo A.</p><p>A temperatura do corpo A é maior que a temperatura do corpo B.</p><p>A temperatura do corpo B é maior que a temperatura do corpo A.</p><p>O corpo A apresenta partículas com estado de agitação maior que as partículas do corpo B. Dessa forma, podemos afirmar que:</p><p>Na prática</p><p>B</p><p>C</p><p>D</p><p>E</p><p>A</p><p>2024_EM_V1</p><p>Correção</p><p>A temperatura dos dois corpos é a mesma.</p><p>O estado de agitação não tem nada a ver com a temperatura.</p><p>As partículas do corpo B possuem maior energia cinética do que as partículas do corpo A.</p><p>A temperatura do corpo A é maior que a temperatura do corpo B.</p><p>A temperatura do corpo B é maior que a temperatura do corpo A.</p><p>Na prática</p><p>B</p><p>C</p><p>D</p><p>E</p><p>A</p><p>2024_EM_V1</p><p>TERMÔMETROS</p><p>BREVE HISTÓRICO</p><p>PRÓXIMO</p><p>2024_EM_V1</p><p>TERMÔMETROS</p><p>BREVE HISTÓRICO</p><p>PRÓXIMO</p><p>ANTERIOR</p><p>2024_EM_V1</p><p>TERMÔMETROS</p><p>BREVE HISTÓRICO</p><p>PRÓXIMO</p><p>ANTERIOR</p><p>2024_EM_V1</p><p>TERMÔMETROS</p><p>BREVE HISTÓRICO</p><p>PRÓXIMO</p><p>ANTERIOR</p><p>2024_EM_V1</p><p>TERMÔMETROS</p><p>BREVE HISTÓRICO</p><p>PRÓXIMO</p><p>ANTERIOR</p><p>2024_EM_V1</p><p>TERMÔMETROS</p><p>BREVE HISTÓRICO</p><p>PRÓXIMO</p><p>ANTERIOR</p><p>2024_EM_V1</p><p>TERMÔMETROS</p><p>BREVE HISTÓRICO</p><p>ANTERIOR</p><p>2024_EM_V1</p><p>TERMÔMETROS</p><p>Filão de Bizâncio</p><p>Filão de Bizâncio (280 a.C. - 220 a.C). Matemático Grego, construiu um instrumento que mostra que objetos inanimados podem se modificar quando submetidos a mudanças de temperatura.</p><p>voltar</p><p>BREVE HISTÓRICO</p><p>Fonte: TV UNICAMP, 2024.</p><p>2024_EM_V1</p><p>TERMÔMETROS</p><p>voltar</p><p>Cláudio Galeno</p><p>BREVE HISTÓRICO</p><p>Cláudio Galeno (cerca de 129 a 227 d.C.).</p><p>Filósofo e médico grego, propôs que deveria existir graus de “Calor” e “Frio”.</p><p>Fonte: TV UNICAMP, 2024.</p><p>2024_EM_V1</p><p>TERMÔMETROS</p><p>voltar</p><p>Galileu Galilei</p><p>BREVE HISTÓRICO</p><p>Galileu Galilei (1564- 1642) construiu um dispositivo de medição de temperatura, conhecido como termoscópio, em 1592. O termoscópio de Galileu consistia em um tubo de vidro com uma bolha de ar que se movia com as mudanças de temperatura, mas não tinha uma escala numérica para medir a temperatura quantitativamente.</p><p>Fonte: TV UNICAMP, 2024.</p><p>2024_EM_V1</p><p>TERMÔMETROS</p><p>voltar</p><p>Jean Leurechon</p><p>Jean Leurechon (1591 -1670) foi um padre jesuíta, astrônomo e matemático, conhecido por ter nomeado o termômetro. Esse dispositivo passou a ser compreendido com um instrumento que tem uma propriedade física que muda com o calor e que precisava de uma escala para isso.</p><p>BREVE HISTÓRICO</p><p>Fonte: TV UNICAMP, 2024.</p><p>2024_EM_V1</p><p>TERMÔMETROS</p><p>voltar</p><p>Christiaan Huygens</p><p>BREVE HISTÓRICO</p><p>Christiaan Huygens (1629-1695) foi um matemático, físico e astrônomo holandês. Ele sugeriu que as escalas de temperatura precisavam de duas referências para que fizessem sentido. Huygens sugeriu que a temperatura de ebulição da água seria a referência mais alta, enquanto que a temperatura de congelamento da água seria a referência mais baixa.</p><p>Fonte: TV UNICAMP, 2024.</p><p>2024_EM_V1</p><p>TERMÔMETROS</p><p>voltar</p><p>Daniel Gabriel Fahrenheit (1686-1736) foi um físico alemão que construiu um termômetro de mercúrio e propôs uma escala de temperatura que, posteriormente, ganhou seu nome, "Fahrenheit". Nessa escala, ele estabeleceu que 32 graus corresponde a temperatura de congelamento da água e que a temperatura de ebulição da água seria 212 graus.</p><p>Daniel Gabriel Fahrenheit</p><p>BREVE HISTÓRICO</p><p>Fonte: TV UNICAMP, 2024; GUALTER. J.B. et al. 2012.</p><p>2024_EM_V1</p><p>voltar</p><p>TERMÔMETROS</p><p>Anders Celsius</p><p>BREVE HISTÓRICO</p><p>Anders Celsius (1701-1744) foi um astrônomo sueco que inventou a escala de temperatura que leva o seu nome. Originalmente, na escala Celsius, ele definiu 0 graus como o ponto de ebulição da água e 100 graus como o ponto de congelamento da água.</p><p>Fonte: TV UNICAMP, 2024; GUALTER. J.B. et al. 2012.</p><p>2024_EM_V1</p><p>Para compreender melhor a história dos termômetros, assista ao vídeo ao lado e, em seguida, responda às seguintes questões:</p><p>Por que Anders Celsius definiu 0 graus como o ponto de ebulição da água e 100 graus como o ponto de congelamento?</p><p>Quais foram as vantagens de começar a utilizar líquidos contidos em tubos selados e graduados (termômetros) sem mais estarem em contato direto com a atmosfera?</p><p>Termômetros – Breve histórico</p><p>TV UNICAMP. Como o termômetro foi desenvolvido. Disponível em: https://www.youtube.com/watch?v=e8jB39SstoI. Acesso em: 17 jun. 2024.</p><p>Aplicando</p><p>2024_EM_V1</p><p>Compreendemos os conceitos de temperatura e equilíbrio térmico.</p><p>Explicamos o funcionamento de termômetros.</p><p>Analisamos alguns episódios históricos sobre o desenvolvimento dos termômetros.</p><p>O que aprendemos hoje?</p><p>2024_EM_V1</p><p>HELOU, G. N. Tópicos de Física, v. 2. São Paulo: Saraiva, 2001.</p><p>KAZUHITO, Y.; FUKE, L. F. Física para o Ensino Médio, v. 2. São Paulo: Saraiva, 2016.</p><p>PIETROCOLA, M. et al. Física em contextos, v. 2. São Paulo: Editora do Brasil, 2016.</p><p>MARTINI, G. et al. Conexões com a Física, v. 2. São Paulo: Moderna, 2016.</p><p>LEMOV, D. Aula nota 10: 49 técnicas para ser um professor campeão</p><p>de audiência. São</p><p>Paulo: Da Prosa/Fundação Lemann, 2011.</p><p>GUALTER. J.B.; NEWTON, V.B.; HELOU, R.D. Tópicos de Física 2. São Paulo: Saraiva, 2012.</p><p>Referências</p><p>2024_EM_V1</p><p>Lista de imagens e vídeos</p><p>Slide 1 – Imagem de capa: SEDUC</p><p>Slide 6 – Termômetro caseiro.  Gelegenheitsautor, 2012. Wikimedia Commons (Domínio Público). Disponível em: https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Quecksilber-Basalthermometer.jpg. Acesso em: 17 jun. 2024.</p><p>Slides 11, 12, 13, 14, 15, 16 e 18 – Representação de Filão de Bizâncio. Reprodução - ECURED, 2018. Disponível em: https://www.ecured.cu/Archivo:Fil%C3%B3n_de_Bizancio.jpg#filehistory. Acesso em: 15 jun. 2024.</p><p>Slides 11, 12, 13, 14, 15, 16 e 19  – Retrato de Claudio Galeno. Gravura de Georg Paul Busch, ca. 1750. Wellcome Collection. Disponível em: https://wellcomecollection.org/works/vrj4x3jw/images?id=vjmdzg7d. Acesso em: 4 jul. 2024.</p><p>Slides 11, 12, 13, 14, 15, 16 e 20  – Retrato de Galileo Galilei. Pintura de Justus Sustermans, ca. 1640. Royal Museums Greenwich, Londres. Disponível em: https://www.rmg.co.uk/collections/objects/rmgc-object-14174. Acesso em: 17 jun. 2024.</p><p>Referências</p><p>2024_EM_V1</p><p>Slides 11, 12, 13, 14, 15, 16 e 21  – © Getty Images</p><p>Slides 11, 12, 13, 14, 15, 16 e 22  – Retrato de Christiaan Huygens. Pintura de Caspar Netscher, 1671. Museu Histórico de Haia. Disponível em: https://ais.axiellcollections.cloud/HAAGSHM/Details/collect/1783. Acesso em: 17 jun. 2024.</p><p>GSHM/Details/collect/1783. Acesso em: 17 jun. 2024.</p><p>Slides 11, 12, 13, 14, 15, 16 e 23  – Retrato de Daniel Gabriel Fahrenheit criado por cientistas da Universidade Tecnologia de Gdańsk e posteriormente pintado por Piotr Józefowicz. 2015. Disponível em: https://faru.edu.pl/en/patron-en. Acesso em: 4 jul. 2024.</p><p>Slides 11, 12, 13, 14, 15, 16 e 24 – Retrato de Anders Celsius, entre 1700 e 1766. Observatório Astronômico da Universidade de Uppsala. Disponível em: https://www.astro.uu.se/history/images/celsius2.jpg. Acesso em: 17 jun. 2024.</p><p>Slide 25 – TV UNICAMP. Como o termômetro foi desenvolvido. 11 abr. 2024. Disponível em: https://www.youtube.com/watch?v=e8jB39SstoI. Acesso em: 17 jun. 2024.</p><p>Referências</p><p>2024_EM_V1</p><p>2024_EM_V1</p><p>image2.png</p><p>image3.png</p><p>image4.png</p><p>image5.png</p><p>image6.png</p><p>image7.png</p><p>image11.png</p><p>image12.png</p><p>image13.jpg</p><p>image14.png</p><p>image15.png</p><p>image23.jpeg</p><p>image24.jpg</p><p>image16.png</p><p>image17.png</p><p>image18.jpeg</p><p>image19.png</p><p>image20.svg</p><p>image21.png</p><p>image22.jpeg</p><p>image25.png</p><p>image26.png</p><p>image27.svg</p><p>image28.png</p><p>image29.jpg</p><p>image8.png</p><p>image9.png</p><p>image30.jpeg</p><p>image31.jpg</p><p>image10.png</p><p>image1.png</p>