08 - Escalas Termométricas

Valendo-se da Lei Zero da Termodinâmica, muitos cientistas tentaram construir aparelhos que revelassem a temperatura de algum corpo. Mas, como a Lei Zero poderia auxiliá-los?

Imagine o seguinte, baseando-se num termômetro demercúrio e em um experimento de medida de temperatura da água em algum recipiente: o sistema é composto pela água contida no recipiente, pelo material no qual o termômetro é construído e pelo mercúrio (material indicador).

Após algum tempo, mantendo-se o mercúrio em contado com a água, o mercúrio dilata ou contrai e indica a temperatura da água a cada instante. Ou seja, o recipiente está em equilíbrio térmico com a água, que está em equilíbrio térmico com o material no qual o termômetro é feito (geralmente vidro). E, como o mercúrio está em equilíbrio com o vidro, segundo a Lei Zero, também está em equilíbrio térmico com a água, e assim demonstra a sua temperatura.

Talvez a escala Celsius lhe seja a única familiar, uma vez que é a mais popular. As escalas Kelvin e Fahrenheit são mais usadas no mundo científico.

O interessante seria fazer uma comparação: repare que o ponto de fusão se difere nas três escalas: Celsius (0°C), Fahrenheit (32°F) e Kelvin (273K).

Observe que o mesmo ocorre com o ponto de ebulição: Celsius (100°C), Fahrenheit (212°F) e Kelvin (373K).

Como surgiu cada uma dessas escalas? Para entender, vamos recorrer a um pouco de história:

Escala Celsius: foi elaborada em 1742 pelo astrônomo sueco Anders Celsius (1701-1744). Ele estabeleceu pontos fixos da sua escala como sendo os pontos de fusão do gelo (0°C) e de ebulição da água (100°C).

Escala Fahrenheit: foi criada a partir dos estudos realizados por Daniel Gabriel Fahrenheit (1686-1736), por volta de 1742. É a escala mais utilizada nos países de língua inglesa. Ele determinou que água vira gelo a uma temperatura de 32°F e ferve a uma temperatura de 212°F.

Escala Kelvin: teve origem dos princípios estabelecidos por Lord Kelvin (1824-1907), físico de origem irlandesa, que atribuiu o zero absoluto da sua escala como sendo igual a -273°C na escala Celsius.