Tipos de Escalas Termométricas e como converter (2024)

Tipos de Escalas Termométricas e como converter (1)

Rafael C. Asth

Professor de Matemática e Física

As escalas termométricas são usadas para indicar a temperatura, ou seja, a energia cinética associada à movimentação das moléculas.

No Sistema Internacional de Unidades (SI) a temperatura pode ser medida em três escalas:

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  • Escala Celsius (°C)
  • Escala Kelvin (K)
  • Escala Fahrenheit (°F)

Como referência, elas utilizam os pontos de fusão (gelo) e ebulição (vapor) da água. Confira abaixo a origem e as características de cada uma delas. Lembre-se que o termômetro é o instrumento utilizado para medir a temperatura.

Escala Fahrenheit °F

A Escala Fahrenheit foi criada em 1724 pelo físico e engenheiro Daniel Gabriel Fahrenheit (1686-1736). Recebe esse nome em homenagem ao seu criador.

Nos Estados Unidos e na Inglaterra a temperatura é medida em Fahrenheit. O símbolo dessa escala termométrica é °F.

  • Ponto de Fusão da Água: 32 °C
  • Ponto de Ebulição da Água: 212 °C

Escala Celsius °C

A Escala Celsius foi criada em 1742 pelo astrônomo sueco Anders Celsius (1701-1744). Recebe esse nome em homenagem ao seu criador.

É a escala termométrica mais utilizada no mundo, inclusive no Brasil. O símbolo dessa escala é °C.

  • Ponto de Fusão da Água: 0 °C
  • Ponto de Ebulição da Água: 100 °C

Obs: As expressões "Graus Celsius" e "Graus Centígrados" são sinônimas. No entanto, graus centígrados foi substituída pelo grau Celsius na Conferência Geral de Pesos e Medidas (1948).

Escala Kelvin K

A Escala Kelvin é chamada de "escala absoluta" pois tem como ponto de referência o zero absoluto. Ela foi criada em 1864 pelo físico, matemático e engenheiro irlandês William Thomson (1824-1907). Recebe esse nome uma vez que ele também ficou conhecido como Lord Kelvin. O símbolo dessa escala termométrica é K.

  • Ponto de Fusão da Água: 273 K
  • Ponto de Ebulição da Água: 373 K

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Fórmulas de conversão entre escalas termométricas

Para converter uma medida realizada em uma escala em seu valor equivalente em outra, utilizam-se as seguintes relações.

Converter Celsius para Kelvin

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Converter Kelvin em Celsius

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Converter Celsius em Fahrenheit ou vice-versa

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Converter Kelvin em Fahrenheit ou vice-versa

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As fórmulas utilizadas para a conversão das escalas termométricas são:

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Onde,

  • Tc: temperatura em Celsius
  • Tf: temperatura em Fahrenheit
  • Tk: temperatura Kelvin

Entenda melhor sobre o tema:

  • Calor e Temperatura
  • Calorimetria
  • Ponto de Fusão e Ponto de Ebulição

Exemplo de conversão de unidades termométricas

Para encontrar os valores equivalentes das escalas termométricas, basta adicionar o valor conhecido na fórmula, por exemplo:

Calcule o valor de 40°C nas escalas Kelvin e Fahrenheit:

Celsius para Fahrenheit:

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Celsius para Kelvin:

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Exercícios de escalas termométricas com respostas

As escalas termométricas são um tema muito cobrado nos vestibulares e no Enem. Confira abaixo três exercícios que caíram no vestibular.

Exercícios 1

(Unesp-2003) Uma panela com água é aquecida de 25°C para 80°C. A variação de temperatura sofrida pela panela com água, nas escalas Kelvin e Fahrenheit, foi de:

a) 32 K e 105 °F.
b) 55 K e 99 °F.
c) 57 K e 105 °F.
d) 99 K e 105 °F.
e) 105 K e 32 °F.

Resposta: letra b

O problema pede a variação e, as escalas Celsius e Fahrenheit variam de 1 para 1, a cada 1º de mudança em uma escala, na outra a variação também é de 1º.

Como a variação em Celsius foi 80 - 25 = 55, para Fahrenheit também, portanto, a resposta é a opção b.

Exercício 2

(UFF-1996) 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

Resposta: letra e

O valor da medida em F era 1/5 de C, logo:

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Utilizando a relação entre as escalas, temos:

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Da primeira relação, isolamos o C e substituímos na anterior.

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Dessa modo,

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Assim, a temperatura equivalante era de -4ºF.

Exercício 3

(UFF-1995) Quando se deseja realizar experimentos a baixas temperaturas, é muito comum a utilização de nitrogênio líquido como refrigerante, pois seu ponto normal de ebulição é de - 196 ºC.

Na escala Kelvin, esta temperatura vale:

a) 77 K
b) 100 K
c) 196 K
d) 273 K
e) 469 K

Resposta: letra a

Usando a relação entre as escalas Celsius e Kelvin:

TK=TC + 273
TK = -196 + 273
TK = 77 K

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Rafael C. Asth

Professor de Matemática licenciado, pós-graduado em Ensino da Matemática e da Física e Estatística. Atua como professor desde 2006 e cria conteúdos educacionais online desde 2021.

Veja também

  • Escalas Termométricas - Exercícios
  • Calor e Temperatura
  • Calorimetria
  • Termodinâmica
  • Dilatação Térmica
  • Unidades de Medida
  • Exercícios sobre temperatura e calor
  • Propagação de Calor
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