Temperatura ✅

 

Temperatura é uma grandeza física que mede a energia cinética média de cada grau de liberdade de cada uma das partículas de um sistema em equilíbrio térmico.

Em sistemas constituídos apenas por partículas idênticas essa definição associa-se diretamente à medida da energia cinética média por partícula do sistema em equilíbrio térmico. Esta definição é análoga a afirmar-se que a temperatura mensura a energia cinética média por grau de liberdade de cada partícula do sistema uma vez consideradas todas as partículas de um sistema em equilíbrio térmico em um certo instante.

A rigor, a temperatura é definida apenas para sistemas em equilíbrio térmico.

Temperatura – Wikipédia, a enciclopédia livre (wikipedia.org)

A temperatura é uma grandeza física que mede o grau de agitação térmica dos átomos e moléculas em um corpo. Quanto mais agitadas essas partículas estiverem, maior será a temperatura. Ela é medida por termômetros, que podem ser analógicos, digitais ou digitais infravermelhos¹. Além disso, a temperatura está relacionada com a energia interna de um sistema termodinâmico². As escalas termométricas mais conhecidas são Celsius, Fahrenheit e Kelvin. A escala Celsius é usada na maioria dos países, enquanto a Fahrenheit é usada nos Estados Unidos e em alguns outros lugares, e a Kelvin é usada em laboratórios científicos¹. Não há um limite máximo de temperatura, mas existe um limite mínimo: o zero absoluto na escala Kelvin¹. Se tiver mais alguma dúvida, estou à disposição! 😊

A energia interna de um sistema termodinâmico é determinada pelo somatório da energia cinética e energia potencial das partículas que formam o sistema, dependendo apenas da grandeza temperatura. Em geral, ela pode ser calculada pelo produto entre os graus de liberdade, número de mols, constante universal dos gases ideais e variação da temperatura. A unidade de medida é o Joule (SI) ¹. Para gases monoatômicos ideais, a energia interna depende apenas do número de mols e da temperatura, enquanto para gases diatômicos, consideramos também as interações moleculares ¹. Se tiver mais alguma dúvida, estou à disposição! 😊

Calor e temperatura são grandezas físicas distintas, embora frequentemente sejam confundidas. Vamos entender cada uma delas:

1. Calor:

   • O calor é o fluxo de energia entre corpos que estão em temperaturas distintas.
   • Pode ser medido em Joule ou em calorias.
   • Existem dois tipos de calor:
     • Calor sensível: ocorre quando há mudança de temperatura.
     • Calor latente: ocorre quando há mudança de estado físico (por exemplo, da água líquida para o vapor).
   • Propaga-se por condução, convecção ou irradiação.

2. Temperatura:

   • A temperatura mede o grau de oscilação dos átomos e moléculas dos corpos.
   • Pode ser medida em Kelvin, Celsius ou Fahrenheit.
   • As fórmulas de conversão entre essas escalas termométricas baseiam-se nos pontos de fusão e ebulição dessas substâncias.

Em resumo, o calor refere-se à transferência de energia entre sistemas termodinâmicos, enquanto a temperatura mensura o movimento das partículas. 😊 ¹²

O zero absoluto é a menor temperatura teórica à qual um corpo pode chegar. Nessa temperatura, os átomos e demais partículas encontram-se perfeitamente estáticos, sem qualquer energia. Na escala termodinâmica de temperatura, o zero absoluto equivale a 0 K (kelvins), -273,15 °C ou -459,67 °F. Teoricamente, se algum sistema termodinâmico atingisse essa temperatura, todas as suas moléculas, átomos e elétrons estariam em perfeito estado de repouso, sem qualquer energia cinética ou interação entre seus constituintes. No entanto, próximo ao zero absoluto, os efeitos quânticos passam a influenciar a dinâmica dos átomos e moléculas, tornando impossível alcançá-lo completamente. A terceira lei da Termodinâmica afirma que a entropia de um sistema nunca se torna nula, impedindo a chegada ao zero absoluto. Curiosamente, quando nos aproximamos dessa temperatura, os átomos ficam muito próximos uns aos outros, e até gases como hidrogênio e hélio se tornam sólidos¹²³. 😊

Na teoria quântica, o zero absoluto desempenha um papel importante. Essa teoria, base da física moderna, descreve o comportamento das partículas subatômicas. No contexto quântico, o zero absoluto é utilizado como referência para a energia mínima possível de um sistema¹. Próximo a essa temperatura, os efeitos quânticos influenciam a dinâmica dos átomos e moléculas, e o princípio da incerteza de Heisenberg impede a determinação precisa da posição de partículas². Embora não seja possível atingir o zero absoluto, ao chegarmos a apenas alguns graus acima dessa temperatura, átomos ficam muito próximos, e até gases como hidrogênio e hélio se tornam sólidos². 😊