Qual é o ponto de ebulição da água ao nível do mar na escala Celsius?

As escalas termométricas são graduações utilizadas para medir a temperatura, isto é, indicam a medida da energia térmica de um material.

Existem três escalas termométricas utilizadas em todo mundo: kelvin, graus Celsius e Fahrenheit.

Em Química e nas outras ciências como a Física, trabalhamos com o kelvin, simbolizado pela letra K, pois ela é adotada como padrão internacional de temperatura pelo Sistema Internacional de Unidades e pela IUPAC.

Essa escala termométrica recebeu esse nome em homenagem ao seu criador, William Thomson, que recebeu o título de Lord Kelvin, em 1882, pela rainha Vitória. Essa grandeza também é denominada de temperatura termodinâmica ou zero termodinâmico(ou ainda, zero absoluto), isso porque essa escala não apresenta números negativos, ela parte do zero absoluto equivalente a -273,15ºC, que é a temperatura mais baixa que pode existir, até hoje nunca se conseguiu atingir essa temperatura.

O grau Celsius é a escala termométrica mais utilizada no Brasil, ela parte dos pontos de fusão e de ebulição da água ao nível do mar, que são, respectivamente, 0ºC e 100ºC.

Já a escala Fahrenheit é muito utilizada em países de língua inglesa e também se utiliza das temperaturas de fusão e de ebulição da água ao nível do mar como pontos de referência, que são, respectivamente, 32°F e 212°F.

A seguir, temos uma relação entre essas três escalas:

Qual é o ponto de ebulição da água ao nível do mar na escala Celsius?

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Se quisermos converter uma escala termométrica em outra, podemos utilizar as seguintes relações:

Qual é o ponto de ebulição da água ao nível do mar na escala Celsius?

Exemplos de transformações:

1. Graus Celsius para Kelvin:

a)      100ºC → 373,15 K

TK = TºC + 273,15
TK = 100 + 273,15
TK = 373,15

b)     27 ºC → 300,15 K

TK = TºC + 273,15
TK = 27 + 273,15
TK = 300,15

c)      89 ºC → 362,15 K

TK = TºC + 273,15
TK = 89 + 273,15
TK = 362,15

d)     -7ºC → 266,15 K

TK = TºC + 273,15
TK = 100 + 273,15
TK = 266,15

2. Kelvin para Graus Celsius:

a)      273,15 K → 0ºC
TºC = 273,15 – 273,15
TºC = 0

b)      24 K → 249,15 ºC
TºC = 24 – 273,15
TºC = - 249,15

c)      0 K → 273,15 ºC
TºC = 0 – 273,15
TºC = 273,15

d)     100 K → 173,15 ºC

TºC = 100 – 273,15
TºC = 173,15 ºC

3. Fahrenheit para Graus Celsius:

a)      392 ºF → 0 ºC

ºC = (ºF – 32)
            1,8
ºC = (392 – 32)
             1,8
ºC = 200 ºC

b)     32 ºF → 200 ºC

ºC = (ºF – 32)
            1,8
ºC = (32 – 32)
            1,8
ºC = 0 ºC

c)      212 ºF → 100 ºC

ºC = (ºF – 32)
              1,8
  ºC = (212 – 32)
              1,8
  ºC = 100 ºC

Aproveite para conferir a nossa videoaula sobre o assunto:

A temperatura é um conceito da física que é bem fácil de sentir no dia a dia: você precisa medir a temperatura para cozinhar um alimento, para avaliar se vale a pena levar um casaco para a escola e até mesmo na hora de tomar um banho. 

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Praticamente todos os vestibulares e o Exame Nacional do Ensino Médio (Enem) esperam que os candidatos saibam os principais conceitos sobre termometria, fórmulas e a resolução de exercícios. 

Neste texto, você irá aprender quais são os tipos de escalas termométricas, como calcular as conversões e deixamos alguns exercícios ao final para você não ficar apenas na teoria.

O que são escalas termométricas?

O conceito de temperatura precisa estar bastante claro em sua mente. Algumas questões de Física e outras ciências exatas no Enem não se resumem apenas aos números: diversas vezes o conteúdo teórico é exigido dos alunos.

Ao ouvir a palavra temperatura na prova, lembre-se: ela representa o grau de calor ou frio de um objeto. 

Quando falamos que alguma coisa está quente (como a sopa, água do chuveiro, mamadeira) ou frio (como o interior da geladeira, um sorvete) estamos falando de temperatura.

A temperatura pode ser medida em graus Fahrenheit ou graus Celsius. Essas escalas são diferentes mas têm a mesma função: nos dizer o calor ou energia que o objeto possui. 

A água fervendo para fazer um café significa que as moléculas estão bastante agitadas, movendo muito rapidamente e produzindo o calor que sentimos. O gelo já não tem tanta energia, ou seja, as moléculas estão muito menos ativas.

Costumamos usar a água para comparar as temperaturas dos objetos porque é mais fácil lembrar o ponto de ebulição e o ponto de congelamento: a água ferve a 100 graus Celsius e congela a zero graus Celsius (ao nível do mar e em condições ideais). 

É um pouco mais difícil lembrar a escala Fahrenheit, mas a água ferve a 212 graus Fahrenheit e congela a 32 graus Fahrenheit.

A escala Celsius é usada na maior parte do mundo, exceto em países como Belize, Mianmar, Libéria e Estados Unidos. 

Também existe a escala Kelvin que não mede a temperatura em graus. Zero Kelvin também é chamado de zero absoluto, ou seja, a temperatura mais fria e o nível de energia mais baixo. O zero absoluto é igual a cerca de -273 graus Celsius.

Quais os tipos de escalas termométricas?

Celsius

Fora dos Estados Unidos, a maior parte do mundo usa a escala Celsius para medir as temperaturas. Duas versões da escala Celsius foram criadas no início do século XVIII — uma pelo cientista sueco Anders Celsius e outra pelo francês Jean-Pierre Cristin.

Essa escala foi proposta a partir da ideia de que, sob a pressão de 1 atm, as temperaturas de fusão do gelo e de ebulição da água são iguais a 0 °C e 100 °C.

Pense em um termômetro: a escala Celsius divide-o em 100 partes entre a ebulição e a fusão da água. As vantagens desse modelo é que a partir dele é que o termômetro consegue registrar temperaturas negativas e maiores que 100 °C.

Escala Celsius:

  • O ponto de fusão da água é 0ºC.
  • O ponto de ebulição da água é 100ºC.

Fahrenheit

A escala de temperatura Fahrenheit é utilizada principalmente nos Estados Unidos e em algumas partes do Caribe. Perceba os jornais de filmes e séries dos Estados Unidos: quando um jornalista fala sobre as temperaturas do dia, sempre aparece o símbolo da escala Fahrenheit. Ela foi criada pelo cientista alemão Daniel Gabriel Fahrenheit no início do século XVIII.

Nesse tipo de medição, a água congela a 32 graus Fahrenheit e ferve a 212 graus F. A escala de temperatura Fahrenheit inclui temperaturas negativas. A temperatura mais fria possível, zero absoluto, é -459,67 graus F.

Escala Fahrenheit:

  • O ponto de fusão da água é 32 °F.
  • O ponto de ebulição da água é 212 °F.

Kelvin

Kelvin é uma adaptação da escala Celsius. Ela começou a ser destacada no século XIX pelo cientista britânico William Thompson, porém, no final da vida, ele era chamado de Lord Kelvin. 

A escala foi projetada para definir o ponto zero da escala de temperatura no zero absoluto. Por causa disso, o zero absoluto está localizado em 0 K — Kelvin não usa graus em sua notação (lembre-se disso na hora de escrever as questões abertas do vestibular! alguns avaliadores tiram pontos ao escrever K em graus).

Você pode converter de Celsius para Kelvin adicionando 273,15 a uma temperatura Celsius. A água congela a 273,15 K e ferve a 373,15 K. 

Por causa de sua relação direta com o zero absoluto, a temperatura Kelvin é amplamente utilizada em equações e cálculos científicos. Por exemplo, a lei dos gases ideais — usada para mostrar a relação entre massa, pressão, temperatura e volume — usa Kelvin como sua unidade padrão. Ela também é utilizada pelo Sistema Internacional de Unidades (SI).

  • O ponto de fusão da água é 273K.
  • O ponto de ebulição da água é 373K.

Fórmulas de escalas termométricas

Até agora, você entendeu como cada escala termométrica funciona. Agora, vamos entender as relações matemáticas entre elas.

Celsius e Fahrenheit

A fórmula utilizada é

F = (C × 9/5) + 32

C = Temperatura em Celsius.

F = Temperatura em Fahrenheit.

Você acabou de chegar aos Estados Unidos para uma viagem e ouviu na televisão que a cidade registra o 86º Fahrenheit. Como converter para Celsius?

F = (C × 9/5) + 32

86 = C x 1,8 + 32

86 – 32 = C x 1,8

54 = C x 1,8

54/1,8 = C

C = 30

Ou seja, 86º Fahrenheit equivalem a 30º Celsius!

Celsius e Kelvin

A relação é bem fácil de entender: simplesmente o ponto 0. Dessa forma, para fazer a conversão basta somar 273. A fórmula vai ficar assim:

K= C + 273

Quanto é 14º Celsius em Kelvin?

K = 14 + 273

K = 287

Kelvin e Fahrenheit

Para converter da escala Kelvin para Fahrenheit, é possível utilizar a seguinte fórmula:

F = 1,8 x (K — 273) + 32

Por exemplo, se você precisa descobrir como 98,6ºF representam na escala Kelvin, basta substituir e calcular:

F = 9/5(K — 273) + 32

98,6 = 9/5(K — 273) + 32

66,6 = 9/5(K — 273)

66,6 = 9/5K — 491,4

558 = 9/5K

2.790 = 9K

K= 2790/9

K = 310

Portanto, 98,6 °F equivalem a 310 Kelvin.

Exercícios

As Escalas Termométricas são abordas com bastante frequência no Enem e nos vestibulares. Faça os exercícios a seguir para ir bem preparado para a prova!

  1. (Fatec-SP) Em um laboratório, um cientista determinou a temperatura de uma substância. Considerando-se as temperaturas: −100 K; 32 °F; −290 °C e −250 °C

Os possíveis valores encontrados pelo cientista foram

  1. A) 32 °F e −250 °C.
  2. B) 32 °F e −290 °C.
  3. C) −100 K e 32 °F.
  4. D) −100 K e −250 °C.
  5. E) −290 °C e −250 °C.
  1. (CEFET-MG–2009) O conceito de temperatura foi aprimorado nos últimos séculos. Nos dias atuais, está relacionado à(ao):
  1. A) ponto tríplice da água. 
  2. B) grau de agitação térmica. 
  3. C) equilíbrio térmico do meio. 
  4. D) mudança de estado físico. 
  5. E) sensação de quente e frio.
  1. (Unimep-SP) Mergulham-se dois termômetros na água: um graduado na escala Celsius e o outro na Fahrenheit. Espera-se o equilíbrio térmico e nota-se que a diferença entre as leituras nos dois termômetros é igual a 92. A temperatura da água valerá, portanto,
  1. A) 28 ºC e 120 ºF. 
  2. B) 32 ºC e 124 ºF.
  3. C) 75 ºC e 167 ºF.
  4. D) 60 ºC e 152 ºF.

Respostas

  1. A
  2. B
  3. C

Leia Mais: Propriedades gerais da Matéria

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Fonte: https://education.nationalgeographic.org/resource/temperature/

Qual é o ponto de ebulição da água na escala Celsius?

Essas escalas utilizam como padrão os pontos de fusão e ebulição da água. Celsius utilizou como referência para a sua escala termométrica os seguintes valores para os pontos de fusão e ebulição da água: Ponto de fusão da água = 100oC. Ponto de ebulição da água = 0oC.

Quais são os pontos de ebulição e o ponto se fusão da água na escala Celsius escala Fahrenheit é escala Kelvin respectivamente?

Relação entre as escalas termométricas Repare que os valores 100 °C, 212 °F e 373 K representam o mesmo estado de vibração molecular, indicando que a água está em seu ponto de ebulição, portanto, esses três valores representam a mesma temperatura, mas estão escritos em escalas termométricas diferentes.

O que é uma escala Celsius?

A escala Celsius tem dois pontos fixos. A temperatura de uma mistura de água líquida e gelo em equilíbrio é definida como sendo zero grau Celsius (0 oC) e a temperatura de uma mistura de água líquida e vapor em equilíbrio é definida como sendo cem graus Celsius (100 oC). A escala Celsius é linear e centígrada.

Qual são o ponto de fusão e ebulição das escalas termométricas ºC ºk ºF?

A maioria dos países utiliza a escala Celsius como escala termométrica oficial. Ela foi criada no século XVIII pelo sueco Anders Celsius e possui cem intervalos. É por isso que ela é chamada de escala centígrada. Os valores adotados por Celsius para os pontos de fusão e ebulição são, respectivamente, 0 e 100.