Por que quando colocamos um termômetro em contato com o nosso corpo sempre temos de esperar um tempo para então ler a temperatura?

Saiba mais sobre este instrumento utilizado para medir a temperatura do nosso corpo

Maria Carolina Cristianini Publicado em 20/08/2021, às 10h00 - Atualizado às 11h29

Os termômetros comuns usados para medir a febre são feitos de um tubo fino de vidro com um líquido prateado dentro. Esse líquido é um metal, chamado mercúrio.

Quando colocamos o termômetro embaixo do braço ou na boca, ocorre uma troca de calor entre o nosso corpo e o aparelho. Como o termômetro é pequeno, a temperatura do corpo humano não se altera, mas a do termômetro vai aumentando até ficar igual a nossa.

O mercúrio é uma substância que se expande ao se aquecer. Ou seja, ele passa a ocupar mais espaço. Então, conforme o mercúrio adquire a temperatura do nosso corpo, o líquido começa a subir pelo tubo. Quanto maior for a temperatura, mais alto no tubo de vidro o mercúrio vai chegar.

Depois de alguns minutos, o mercúrio atinge a mesma temperatura do nosso corpo. Então, basta verificar até que marca o líquido subiu no tubo. Cada marcação no vidro indica uma temperatura, como 37, 38, 39 ou 40 graus Celsius. A marca que o mercúrio tiver atingido é a temperatura do corpo naquele momento.

Para que o líquido não desça depressa demais até o reservatório na ponta do termômetro (antes que você tenha tempo de olhar a temperatura!), o tubo de vidro é bem fininho. Assim, o líquido volta devagar. E, para deixar o aparelho pronto para ser usado outra vez, é só deixá-lo em um lugar frio ou sacudi-lo para que o mercúrio retorne ao reservatório.

O mercúrio é a substância mais apropriada para termômetros usados em seres vivos porque é um líquido denso. Assim, ele demora ainda mais tempo para voltar ao reservatório quando está longe do corpo.

Já os termômetros digitais calculam a temperatura do corpo com a ajuda de sensores e de memória computadorizados.

Termômetros de ambiente funcionam do mesmo jeito, mas costumam ser feitos com álcool e corante vermelho ou azul. É que, nesse caso, o líquido está em contato constante com a fonte de calor ou frio. Assim, não há risco de a marcação sumir por causa das variações de temperatura.

Escalas termométricas: quais são, fórmula e exercícios!

• O que é escala termométrica?
• Quais as escalas termométricas?
  • Celsius
  • Kelvin
  • Fahrenheit
• Escalas termométricas: fórmula
  • Celsius e Kelvin
  • Celsius e Fahrenheit
  • Kelvin e Fahrenheit
• Escalas termométricas: exercícios
  • Resolução
  • Resolução

Diferentemente do que muitos estudantes pensam, há outras formas de expressar a temperatura de um determinado corpo/ambiente além da já conhecida escala Celsius, isso porque existem outras escalas termométricas, pelas quais também conseguimos representar qualquer faixa de temperatura seguindo uma outra lógica.

Desse modo, com o objetivo de esclarecer mais sobre esta matéria, preparamos um post explicando quais são as escalas termométricas, o que as diferencia, de que maneira é possível realizar as conversões em questões de vestibular e Enem. Boa leitura!

O que é escala termométrica?

Escala termométrica nada mais é do que uma metodologia (que utiliza conceitos de Física e de Matemática) que tem como objetivo criar uma lógica para a medição de temperatura de um dado objeto/ambiente.

Atualmente, existem várias escalas termométricas no mundo científico; contudo, há 3 que são usualmente mais utilizadas: a escala Celsius, a Fahrenheit e a Kelvin.

Confira abaixo um pouco mais sobre essas 3 principais escalas termométricas da Física.

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Celsius

A escala Celsius é a mais popular entre as escalas, isso porque grande parte dos países a adota e suas faixas de valores já são bem conhecidas por praticamente toda a população mundial.

Conhecida no passado por escala centígrado, os valores de fusão e ebulição da água na escala Celsius são:

• 100° C para o ponto de ebulição;
• 0° C para o ponto de fusão.

Kelvin

Já a escala Kelvin não é adotada oficialmente por nenhum país, contudo, ela é extremamente popular no mundo acadêmico, sendo bastante comum aparecer em trabalhos científicos, estudos universitários e em provas de vestibular.

Em relação aos pontos de fusão e ebulição da água, a escala Kelvin os afere em:

• 373 k para o ponto de ebulição;
• 273 k para o ponto de fusão.

Fahrenheit

Atualmente, existem apenas 3 países que utilizam a escala Fahrenheit, criada em 1724, em seu sistema de medição: Estados Unidos, Myanmar e Libéria.

Os valores para o ponto de fusão e ebulição da água nesta escala são:

• 212° F para a ebulição;
• 32° F para a fusão.

Escalas termométricas: fórmula

Por se tratar de escalas que conseguem representar uma mesma temperatura sob diferentes metodologias, é possível realizar a conversão entre todas as escalas, basta aplicar corretamente uma sequência de fórmulas.

Celsius e Kelvin

Utilizamos a fórmula TK = TC + 273, em que TK equivale à temperatura em Kelvin e TC à temperatura em graus Celsius.

Converter 40° C em K:

• TK = 40 + 273
• TK = 313.

Celsius e Fahrenheit

Utilizamos a fórmula TC/5 = (TF – 32)/9, em que TC é temperatura em graus Celsius e TF é temperatura em Fahrenheit.

Converter 40° C em F:

• 40/5 = (TF – 32)/9
• 40 x 9 = 5(TF – 32)
• 360 = 5TF – 160
• 5TF = 520
• TF = 104.

Kelvin e Fahrenheit

Nesse caso, uma dica interessante é passar a temperatura Kelvin ou Fahrenheit (depende do exercício) para graus Celsius, para então posteriormente aplicar a fórmula de conversão adequada. Veja o exemplo a seguir.

Converter 60 K em F:

• TK = TC + 273
• 60 = TC + 273
• TC = -213

Agora aplicamos a conversão Celsius – Fahrenheit:

• TC/5 = (TF – 32)/9
• -213/5 = (TF – 32)/9
• -213 x 9 = 5(TF -32)
• -1917 = 5TF -160
• 5TF = – 1757
• TF = – 351,4.

Escalas termométricas: exercícios

Veja abaixo como as escalas termométricas podem ser cobrados em uma prova de vestibular.

1. (Unifesp) Quando se mede a temperatura do corpo humano com um termômetro clínico de mercúrio em vidro, procura-se colocar o bulbo do termômetro em contato direto com regiões mais próximas do interior do corpo e manter o termômetro assim durante algum tempo, antes de fazer a leitura.

Esses dois procedimentos são necessários porque:

a) o equilíbrio térmico só é possível quando há contato direto entre dois corpos e porque demanda sempre algum tempo para que a troca de calor entre o corpo humano e o termômetro se efetive.

b) é preciso reduzir a interferência da pele, órgão que regula a temperatura interna do corpo, e porque demanda sempre algum tempo para que a troca de calor entre o corpo humano e o termômetro se efetive.

c) o equilíbrio térmico só é possível quando há contato direto entre dois corpos e porque é preciso evitar a interferência do calor específico médio do corpo humano.

d) é preciso reduzir a interferência da pele, órgão que regula a temperatura interna do corpo, e porque o calor específico médio do corpo humano é muito menor que o do mercúrio e do vidro.

e) o equilíbrio térmico só é possível quando há contato direto entre dois corpos e porque é preciso reduzir a interferência da pele, órgão que regula a temperatura interna do corpo.

Resolução

Alternativa correta letra “b”. O objetivo de um termômetro clínico é medir a temperatura de uma região mais próxima possível do interior do corpo humano, ou seja, sem a interferência térmica da pele. Já a espera por um determinado tempo sempre é necessária, para que assim toda a troca de calor efetiva seja devidamente concluída.

2) (UFF) Um turista brasileiro, ao desembarcar no aeroporto de Chicago, observou que o valor da temperatura lá indicado, em °F, era um quinto do valor correspondente em °C.

O valor observado foi:

a)  – 2° F.

b)  2° F.

c)  4° F.

d)  0° F.

e)  – 4° F.

Resolução

Alternativa correta letra “e”. Aplicando a fórmula de Celsius para Fahrenheit e levando em conta que a temperatura em F é igual a 1/5 da temperatura em °C, temos:

C/5 = (F-32)/9

5 F/5 = (F-32)/9

9 F = F – 32

8 F = – 32

F = -4.

Sendo assim, percebemos que a matéria de escalas termométricas é muito importante na Física, ou seja, para aqueles que desejam fazer um bom vestibular, saber sobre os conceitos trabalhados acima é essencial.

Além disso, vale ressaltar que este conteúdo envolve tanto a interpretação de situações quanto a aplicação de fórmulas específicas, o que o torna ainda mais importante para os vestibulares.

E aí, gostou de aprender sobre escalas termométricas? Que tal ter acesso a conteúdos ainda mais aprofundados e poder assistir a várias videoaulas? Conheça nosso plano de estudos e fique por dentro de tudo sobre o mundo dos vestibulares!

Por que devemos deixar por um certo tempo o termômetro em contato direto com o corpo para medir a temperatura correta?

Por que é necessário aguardar um certo tempo para realizar a medida da temperatura corporal de uma pessoa utilizando um termômetro clínico de mercúrio?

Por que teve que esperar alguns minutos para verificar a temperatura de seu filho?

Por que razão ao medir a temperatura do corpo de uma pessoa deve se deixar o termômetro por algum tempo antes de fazer a leitura?