Medindo o calor e o frio

Anders Celsius

Anders Celsius queria comparar numericamente diferentes temperaturas. Aliás, em sua época, isso estava na moda – vários outros pesquisadores estavam tentando fazer o mesmo e criaram outras escalas (Imagem: Wikimedia Commons)

Já contei aqui a aventura de Maupertuis no norte da Suécia para tentar descobrir se a Terra era achatada nos pólos. Algum tempo depois, lembrei: um de seus ajudantes era o jovem cientista sueco Anders Celsius, que ficou famoso mais tarde, por um motivo completamente diferente – foi ele quem inventou a maneira de medir temperaturas que usamos hoje no Brasil e na maior parte do mundo.

Você já deve ter ouvido por aí: “hoje a temperatura é de 22 graus centígrados”, ou algo assim. Essa maneira de medir a temperatura é conhecida como “escala Celsius”.

Uma escala nada mais é que uma linha ao longo da qual são feitas marquinhas numeradas para se medir alguma coisa. Celsius estava interessado em comparar numericamente diferentes temperaturas.

O motivo pelo qual a escala criada por Celsius foi tão bem sucedida e é usada até hoje é que ele tomou como pontos de referência duas temperaturas estáveis e relativamente fáceis de reproduzir. A primeira delas foi a temperatura na qual a água congela, e a segunda, a temperatura na qual a água ferve.

Nos dois casos, são pontos nos quais a água está mudando de estado físico. Quando congela, a água passa do estado líquido para o estado sólido (gelo). Quando ferve, a água passa do estado líquido para o estado gasoso (vapor).

Termômetro

Quando você usa um termômetro comum como este da foto para conferir se está ou não com febre, está usando a escala criada por Celsius (Foto: Wikimedia Commons)

Saiba como funciona o termômetro na CHC 165.

Celsius sabia que a temperatura de uma substância se mantém constante enquanto ela está mudando de estado e, portanto, isso fazia com que a coluna de mercúrio no tubo do termômetro se mantivesse parada numa mesma posição enquanto a mudança de estado estivesse acontecendo. Isso facilitava enormemente a determinação desses pontos de referência no termômetro.

É claro que podemos querer medir temperaturas mais altas que a temperatura na qual a água ferve, e também temperaturas mais baixas que a temperatura na qual a água congela. Para isso, é preciso estender a escala Celsius para valores acima e abaixo desses pontos de referência. Não há problema em pensar em valores maiores do que 100, mas, para valores de temperatura menores do que zero, foi preciso introduzir valores negativos (Foto: Frikjan / Flickr / CC BY-NC-SA 2.0)

Atribuiu-se o valor zero ao ponto no qual a água congela e o valor 100 ao ponto no qual ela ferve, e dividiu-se a distância entre um e outro ponto no termômetro em 100 “graus” de tamanhos iguais, motivo pelo qual a escala também é conhecida como “escala centígrada”. Portanto, quando se diz que a temperatura de algum corpo é 40°C (graus Celsius), por exemplo, isto quer dizer que, ao colocarmos o termômetro em contato com este corpo, a coluna de mercúrio subirá até a marquinha de número 40 das cem marquinhas feitas entre a posição do mercúrio na temperatura de congelamento da água e a posição do mercúrio na temperatura de fervura da água.

Vivendo no clima frio da norte da Europa, Celsius não deve ter tido dificuldades em observar a água congelando durante todo o longo inverno sueco. Hoje, no Brasil ou em qualquer lugar, é fácil fazer isso usando o congelador da geladeira. Porém, na época de Celsius (lá pelo século 18), teria sido impossível para um brasileiro, morando nos trópicos, realizar a escala Celsius. Ele não conseguiria observar a que temperatura a água congela!

Matéria publicada em 25.07.2012

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Beto Pimentel

O autor da coluna A aventura da física é apaixonado por essa ciência desde garoto. Hoje, curte também dar aulas e fazer atividades criativas em contato com a natureza e com as outras pessoas.

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