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16:49

Que sabe sobre temperatura?

O QUE é mais relaxante do que tomar um banho quente de chuveiro ou de banheira num dia frio? Mas se a água estiver muito quente, ou fria demais, talvez se sinta desconfortável e demore bem pouco no banho. O que torna um banho de chuveiro ou de banheira uma experiência agradável, em vez de um choque? Naturalmente é a temperatura da água.

A temperatura externa também é motivo de interesse diário. Saber qual é a temperatura nos ajuda a decidir como nos vestir e planejar nosso dia. Visto que e tão útil saber a temperatura, os prédios públicos não raro a exibem, junto com a hora certa.

Todavia, dependendo do local onde vive, a temperatura indicada talvez reflita condições bem diferentes. Por que, por exemplo, 40° nos Estados Unidos exigem que se use um casaco, ao passo que 40° na Europa recomendariam a roupa mais leve possível?

Escalas de Temperatura

É muito simples: Nos lugares em que se usa a escala Fahrenheit, tal como nos EUA, 40° é um tempo frio, não distando muito do ponto de congelamento da água. Mas na Europa, onde se usa comumente a escala Celsius, 40° registra uma temperatura de calor sufocante. Neste artigo, só consideraremos estas duas escalas usadas pelo público em geral. Onde foi que surgiram as escalas Fahrenheit e Celsius?

Em 1714, Gabriel Daniel Fahrenheit, físico alemão, empregou um termômetro de mercúrio para inventar uma escala de temperatura. Ele determinou três pontos fixos. Ele queria que o zero grau de sua escala fosse tão baixo quanto possível. Assim, misturou gelo, água e uma espécie de sal, e a temperatura dessa mistura baixou ao ponto mais reduzido que ele pôde então conseguir. Essa temperatura tornou-se o 0 grau de sua escala. Depois disso, Fahrenheit escolheu a temperatura de um corpo humano saudável como o ponto mais alto de sua escala. Ele fixou esta temperatura em 96 graus. (No entanto, desde então, verificou-se que a temperatura do corpo de um homem saudável é cerca de 2,5 graus mais elevada do que ele arbitrariamente fixara.) Para conseguir o terceiro ponto fixo, ele mediu o ponto de congelamento da água, e verificou que era de 32 graus. Mais tarde, a escala foi aplicada ao ponto de ebulição da água. Verificou-se que tal temperatura era de 212° ao nível do mar, que Fahrenheit mais tarde propôs como o ponto máximo de sua nova escala.

Um contemporâneo de Gabriel Fahrenheit era Anders Celsius, astrônomo sueco, que viveu de 1701 a 1744. Em 1742, Celsius inventou uma escala que também é identificada pelo nome do inventor. A escala se baseia em dois pontos fixos: 0 grau é o ponto de congelamento da água, e 100° é o seu ponto de ebulição ao nível do mar. Visto que Celsius dividiu seu termômetro em 100 partes iguais, é também conhecido como escala de centígrados. A escala Celsius é utilizada em toda parte em que o sistema métrico foi adotado.

Visto que tanto a escala Fahrenheit como a Celsius são comumente usadas, hoje, muitas vezes é preciso fazer a conversão de uma escala para a outra. Como se faz isto? Bem, observe que a diferença entre o ponto de ebulição e de congelamento da água na escala Fahrenheit é de 180 graus (212° menos 32°). Mas, na escala Celsius é de 100 graus. Assim, a razão entre as duas escalas é de 180/100, ou de 9/5.

De maneira que, para se fazer a conversão de Fahrenheit para Celsius, primeiro diminua 32 da temperatura em Fahrenheit. Daí, multiplique a diferença por 5 e divida o resultado por 9. Como exemplo, digamos que a temperatura em Fahrenheit seja de sufocantes 104 graus. Para se chegar à temperatura em graus Celsius, subtraia 32 de 104, o que dá 72. Daí, multiplique 72 por 5 e divida o resultado por 9. O resultado é 40, que é a temperatura na escala Celsius. Deveras, 40°C é uma temperatura sufocante!

Por outro lado, para converter de graus Celsius para Fahrenheit, precisa-se multiplicar os graus Celsius por 9, dividir o resultado por 5 e então adicionar 32. Assim, como exemplo, digamos que a temperatura seja de 20°C. Qual é seu equivalente na escala Fahrenheit? Multiplicando-se 20 por 9, dividindo-se por 5, tem-se 36. Somando-se 32 ao 36, chega-se à temperatura de 68°F.

O Que É Temperatura?

Temperatura é uma medida do quente e do frio. Mas o que torna uma substância quente ou fria? Caso pudesse ver de perto a estrutura molecular e atômica das matérias, à medida que se aquecem, veria que ocorrem diversas mudanças. Considere uma panela de água, quando é aquecida num fogão.

As moléculas de água se movem cada vez mais rápido. Logo a água ferve. Isto acontece quando as moléculas da água se movimentam tão rápido que se separam umas das outras, e não mais aderem às outras, em forma líquida. A água está realmente começando a transformar-se em gás, que vemos como vapor.

É no fundo da panela que as bolhas de gás se formam primeiro, uma vez que a temperatura ali é a mais elevada. Embora se aumente continuamente o calor, durante esta transformação de água em vapor, a temperatura não se modifica. Isto se dá porque é preciso energia para liberar as moléculas do estado líquido, transferindo-as para o estado gasoso. O calor aumentado fornece tal energia. Assim, em vez de aquecer mais a água, o calor simplesmente faz com que mais moléculas de água passem para o estado gasoso.

As moléculas de água em estado gasoso se movimentam cada vez mais rápido, vibrando e trocando de posição, à medida que a temperatura aumenta. Se a temperatura do vapor fosse elevada em grau extremo, digamos, a milhares de milhões de graus, até mesmo os elétrons se desprenderiam dos átomos. Em temperaturas tão elevadas, os núcleos, os diminutos centros dos átomos, se chocariam uns com os outros de forma tão forte que ocorreriam reações nucleares. Com efeito, esta é a idéia por trás do alvo de se usar a fusão nuclear para gerar energia.

Variações de Temperatura

Pelo que se sabe, a temperatura não tem um limite máximo. Por outro lado, ela parece realmente ter um limite mínimo. O zero absoluto foi fixado em -459, 67°F ou -273, 15°C. Este é o ponto em que as moléculas e os átomos de uma substância tem o mínimo de energia possível.

Calcula-se que a superfície de Plutão seja de cerca de -350°F ou -210°C. Em 1965, alguns astrônomos ficaram sabendo que a escuridão do espaço sideral apresenta uma temperatura de cerca de -457°F ou -270°C, apenas 3 graus acima do zero absoluto na escala Celsius. No outro extremo, crê-se que a temperatura do núcleo do sol seja de cerca de 15 milhões de graus Celsius. Mas as estrelas maiores do que sol — e existem estrelas milhares de vezes maiores do que o sol — provavelmente apresentam uma temperatura bem maior.

Que dizer de variações de temperaturas aqui na Terra? Seu âmbito de flutuação é relativamente limitado. Na Antártida, constatou-se, em 21 de julho de 1983, uma temperatura de -128, 6°F ou -89, 2°C. E um recorde de temperatura elevada de 136°F ou 58°C foi registrado em El Azizia, na Tripolitânia, no norte da África, em 13 de setembro de 1922. Mas a ampla maioria dos humanos não experimentou temperaturas que nem de longe se aproximam destes extremos. Podemos ser gratos a nosso Criador, Jeová Deus, de que a variação das temperaturas aqui na Terra permanece dentro de limites relativamente estreitos. Em resultado, pode-se usufruir a vida na Terra.

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