A Historia dos Kelvin

A escala kelvin foi proposta em 1854 pelo fisico irlandês William Thomson, conhecido como Lord Kelvin, que escreveu em seu artigo, On an Absolute Thermometric Scale, a necessidade de uma escala em que " frio infinito " ( zero absoluto) fosse o ponto nulo da escala. Thomson calculou que o zero absoluto é equivalente a -273 ° . Esta escala absoluta é conhecida hoje como a escala de temperatura termodinâmica kelvin.

Em 1954, a Resolução 3 da 10 ª Conferência Geral de Pesos e Medidas (CGPM) deu a Escala Kelvin sua definição moderna , designando o ponto triplo da água como seu segundo ponto de definição e atribuiu a sua temperatura exatamente 273,16 kelvin .

Em 1967/1968 Resolução 3 da 13 ª CGPM renomeou o incremento da unidade de temperatura termodinâmica " kelvin " , símbolo K , substituindo " grau kelvin " , símbolo ° K . Além disso , sentiu-se útil definir explicitamente a magnitude do incremento de unidade, a 13 ª CGPM também realizada na Resolução 4, que " o kelvin, unidade de temperatura termodinâmica , é igual à fração 1/273.16 da temperatura termodinâmica do ponto triplo da água " .

Em 2005, o Comité Internacional de Pesos e Medidas ( CIPM ) , uma comissão do CGPM , afirmou que com o objectivo de delinear a temperatura do ponto triplo da água , a definição da escala de temperatura termodinâmica kelvin remete à água com uma composição isotópica especificada como VSMOW .

Historia dos fahrenheit

Em 1708 Daniel Gabriel Fahrenheit visitou Olaf Rømer em Copenhaga (ou Copenhague, Dinamarca). Com ele, aprendeu muito sobre a construção de termómetros de mercúrio, aperfeiçoando o processo de purificação do elemento posteriormente. Olaf Rømer era astrónomo e, portanto, estava habituado a utilizar o sistema sexagesimal (60 unidades). Esta provavelmente é a razão de ter atribuído nas suas pesquisas o valor 0º ao ponto de fusão da água e o valor 60º ao ponto de ebulição desta. Percebera, entretanto, que a temperatura mais baixa medida com seu termómetro em Copenhaga era inferior ao valor considerado 0º (ponto de fusão da água). Ao comparar a diferença entre o ponto de fusão da água e este "novo" valor encontrado, com o ponto de fusão da água e o de ebulição da mesma, constatou que a primeira diferença correspondia a 1/8 do tamanho da distância entre a fusão e a ebulição da água. Como a escala era dividida em 60 unidades, este 1/8 correspondia a 7,5, ou seja, a menor temperatura encontrada em Copenhaga era -7,5º numa escala que o ponto de fusão da água era 0º e o ponto de ebulição era 60º. Para evitar valores negativos nas suas medições meteorológicas, resolveu alterar a nomenclatura para 0º na temperatura mais baixa em Copenhaga, alterando consequentemente a temperatura de congelamento da água para 7,5º. fahrenheit seguiu pelo mesmo caminho e também usou estes dois números como referências para a sua escala. Rømer estava preocupado com medições meteorológicas, portanto, como Copenhaga praticamente nunca passava do valor de 20º na sua escala, resolveu construir termómetros que 3/4 do tamanho ficavam acima do ponto de fusão da água, ou seja, iam até 22,5º (7,5 x 3). Mais tarde, alterou o ponto de fusão da água para 8º em vez de 7,5º, o que fez com que os seus termómetros fossem até 24º (8 x 3) em vez de 22,5º. Logo depois, Fahrenheit passou também a adoptar o valor 8º para o ponto de fusão da água, evitando muitas contas com valores decimais. fahrenheit entretanto foi além. Por volta de 1717 desenvolveu um método de filtragem de mercúrio em membrana de couro que possibilitou criar termómetros mais precisos e, com isso, conseguiu dividir cada intervalo dos seus termómetros em quatro partes. Como não pretendia utilizar valores decimais, isto acarretou a multiplicação por 4 (quatro) de todos os valores que encontrara, assim, o ponto de fusão da água tornou-se 32º (8 x 4).

Historia dos Celsius

Em 1742 o astrónomo sueco Anders Celsius (1701–1744) criou uma versão "invertida" da versão moderna da escala de temperatura Celsius onde o zero representava o ponto de ebulição da água e o cem representava o ponto de fusão. Na sua publicação Observations of two persistent degrees on a thermometer ele contava como nas suas observações experimentais o ponto de fusão do gelo não era afectado de forma eficaz pela pressão; também determinou com grande precisão como o ponto de ebulição da água variava em função da pressão atmosférica. Celsius propôs que o zero na sua escala de temperatura (ponto de ebulição da água) devia ser calibrado à pressão atmosférica ao nível do mar. Esta pressão é conhecida como a pressão de 1 atm. Atualmente, o ponto de fusão equivale ao zero e o ponto de ebulição, à pressão de 1 atm, equivale a 100 unidades.

Outros Termometros

Termômetro bimetálico

Os mais conhecidos termômetros bimetálicos baseiam-se no efeito de dilatação de um material composto por dois componentes metálicos com coeficientes de dilatação diferentes. A dilatação acontece quando uma barra de metal ligada a outra barra de metal diferente são aquecidas ou esfriadas, resultará diferentes alterações nos comprimentos 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.

Termômetro de gás

O termômetro de gás ou de volume constante, mede a temperatura pela variação do volume e da pressão de um gás  . É constituído por um bulbo ligado por um tubo capilar de um manômetro. O bulbo é preenchido com um gás de modo que o volume no bulbo permanece constante. A pressão do gás no bulbo pode ser obtida através da medição da diferença de nível, nos dois braços do manômetro.

Termômetro de infravermelho

Termômetro de Infravermelho .

Um termômetro infravermelho, também denominado de pirômetro ótico, é um dispositivo que mede temperatura sem contato 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.

Basicamente esse equipamento é constituído por um sistema óptico e um detector. O sistema óptico foca a energia emitida por um objeto sobre o detector. A saída do detector é proporcional a energia irradiada pelo objeto menos a energia absorvida e a resposta desse detector a um comprimento de onda específico.

Termômetro de máxima e mínima

Dois indicadores de ferro (1 e 2) são colocados um em cada extremidade do tubo e estão submersos no álcool podendo mover-se livremente pelas paredes. Sendo assim, fica visível a marcação da temperatura máxima e mínima demonstradas pela posição dos indicadores 1 e 2 nas paredes do tubo.É um termômetro composto por um tubo curvo no formato de U com dois bulbos de tamanhos diferentes, um em cada extremidade. Na parte inferior curvada é colocado uma certa quantidade de mercúrio. Nos bulbos é colocado álcool, um deles está completamente cheio (bulbo esquerdo) e o outro está pela metade (bulbo direito), pois é preciso ter espaço para receber o produto da dilatação.

Inicialmente os dois indicadores são levados até o nível do mercúrio por um ímã e somente ele pode movê-los, ou seja, o álcool não altera suas posições.

Com o aumento da temperatura, há dilatação, tanto do álcool como do mercúrio, ocasionando no deslocamento do sistema no tubo em sentido anti-horário, devida a localização do bulbo cheio à esquerda que empurra o mercúrio deslocando o indicador 1 localizado na haste direita.

Com a diminuição da temperatura, devido a contração dos líquidos, o movimento é inverso e faz com que o indicador 2 localizado na haste esquerda desloque-se até a altura máxima de contração do mercúrio.

O Primeiro Termometro

O primeiro termômetro foi inventado por Galileu em 1602. O termômetro era composto de uma parte de vidro arredondada, chamada de bulbo, e um fino “pescoço”, também de vidro, que servia para ser imerso em um recipiente que contivesse água e corante.

Galileu aquecia o bulbo de vidro retirando parte do ar que estava dentro para, assim, poder emborcar o tubo dentro da água. Após mergulhar o tubo dentro da vasilha com água e corante, a temperatura do bulbo voltava a seu valor normal, fazendo com que a água subisse através do tubo até certa altura. 

Dessa forma, Galileu podia comparar temperaturas de vários objetos que eram colocados em contato com o bulbo, pois a altura da coluna de água dependia exatamente da temperatura do objeto, ou seja, quanto maior a temperatura, maior a coluna de água.

O termoscópio de Galileu tem funcionamento baseado na dilatação das substâncias. Esse princípio continua a ser usado nos dias de hoje. Mas, em decorrência do desenvolvimento, outros termômetros mais modernos, baseados em outras propriedades, como o volume, pressão, resistência elétrica, diferença de potencial, cristais líquidos, etc., foram desenvolvidos. 

A História do Termômetro

Atribui-se a invenção do termômetro ao matemático, físico e astrônomo Italiano Galileu Galilei. Em 1592 usando um tubo invertido, com água e ar, criou uma espécie de termômetro no qual a elevação da pressão exterior fazia com que o ar dilatasse e, em consequência, elevava o nível da água dentro do tubo.

Inicialmente se fabricavam os instrumentos com base na dilatação, com preferência nos materiais com elevado coeficiente de dilatação, assim com o aumento da temperatura, mesmo sendo pequeno, sua variação no comprimento era facilmente visível.