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 Temperatura

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MensagemAssunto: Temperatura   Dom Mar 09, 2008 12:13 am

Temperatura

A Temperatura é um parâmetro físico (uma função de estado) descritivo de um sistema que vulgarmente se associa às noções de frio e calor, bem como às transferências de energia térmica, mas que se poderia definir, mais exatamente, sob um ponto de vista microscópico, como a medida da energia cinética associada ao movimento (vibração) aleatório das partículas que compõem o um dado sistema físico.
A diferença de temperatura permite a transferência da energia térmica, ou calor, entre dois ou mais sistemas. Quando dois sistemas estão na mesma temperatura, eles estão em equilíbrio térmico e não há transferência de calor. Quando existe uma diferença de temperatura, o calor é transferido do sistema de temperatura maior para o sistema de temperatura menor até atingir um novo equilíbrio térmico. Esta transferência de calor pode acontecer por condução, convecção ou radiação (veja calor para obter mais detalhes sobre os diversos mecanismos de transferência de calor). As propriedades precisas da temperatura são estudadas em termodinâmica. A temperatura tem também um papel importante em muitos campos da ciência, entre outros a física, a química e a biologia.
A temperatura é directamente proporcional à quantidade de energia térmica num sistema. Quanto mais energia térmica se junta a um sistema, mais a sua temperatura aumenta. Ao contrário, uma perda de calor provoca um abaixamento da temperatura do sistema. Na escala microscópica, este calor corresponde à transmissão da agitação térmica entre átomos e moléculas no sistema. Assim, uma elevação de temperatura corresponde a um aumento da velocidade de agitação térmica dos átomos.
Muitas propriedades físicas da matéria como as suas fases (estado sólido, líquido, gasoso, plasma ou condensado de Bose-Einstein), a densidade, a solubilidade, a pressão de vapor e a condutibilidade elétrica dependem da temperatura. A temperatura tem também um papel importante no valor da velocidade das reações químicas. É por isso que o corpo humano possui alguns mecanismos para manter a temperatura a 37°C, visto que uma temperatura um pouco maior pode resultar em reacções nocivas à saúde, com consequências sérias. A temperatura controla também o tipo e a quantidade de radiações térmicas emitidas pela área. Uma aplicação deste efeito é a lâmpada incandescente, em que o filamento de tungsténio é aquecido electricamente até uma temperatura onde uma quantidade notável de luz visível é emitida.
A temperatura é uma propriedade intensiva de um sistema, o que significa que ela não depende do tamanho ou da quantidade de matéria no sistema. Outras propriedades intensivas são a pressão e a densidade. Ao contrário, massa e volume são propriedades extensivas e dependem da quantidade de material no sistema.




Unidades de temperatura

A unidade básica de temperatura é o kelvin (K). Um kelvin é rigorosamente definido como sendo 1/273,15 da temperatura do ponto triplo da água (o ponto onde água, gelo e vapor de água coexistem em equilíbrio). A temperatura 0K é chamada zero absoluto e corresponde ao ponto onde as moléculas e átomos possuem a menor quantidade possível de energia térmica.



Para aplicações diárias, é sempre conveniente utilizar a escala Celsius, na qual 0º corresponde à temperatura onde a água congela e 100º corresponde ao ponto de ebulição da água ao nível do mar. Nesta escala, a diferença de temperatura de 1 grau é a mesma que 1 K de diferença de temperatura. A escala Celsius é essencialmente a mesma que a escala kelvin, porém com um deslocamento da temperatura de congelamento da água (273,16 K). Assim, a seguinte equação pode ser utilizada para converter Celsius em kelvin.
K = °C 273.15
Nos Estados Unidos, a escala Fahrenheit é geralmente utilizada. Nesta escala, o ponto de congelamento da água corresponde a 32ºF e o ponto de ebulição a 212ºF. A seguinte fórmula pode ser utilizada para converter Fahrenheit para Celsius:
°C = 5/9 • (°F - 32)
Outras escalas de temperatura são o Rankine e o Réaumur.


Distribuição da temperatura

Em todo ambiente é preciso considerar a temperatura externa. No ambiente aquático, a temperatura não desce abaixo do ponto de congelação em condições naturais. Portanto, isto significa que a temperatura da água não é nunca inferior a OºC e nos oceanos nunca desce além de -2,5ºC.
A temperatura aquática varia sempre dentro dos limites de tolerância para muitos animais e vegetais.
Em alguns desertos já se observou 60ºC. Os solos dos mesmos, expostos aos raios solares, chega a 84º. Em águas de fontes termais, como, por ex., os geisers, já se assinalou quase 100º. Em oposição a isso, no Geofísico Internacional, os meteorologistas soviéticos localizaram um ponto a 640 km do Pólo Sul onde registaram -87ºC.


Mudanças de Temperatura

As mudanças de temperatura variam de ciclos da Astronomia e de ciclos climáticos. No ambiente aquático a passagem do sol à sombra origina uma variação inferior a 0,1ºC, até a profundidade de 5 metros. Já na superfície terrestre, há momentos em que a temperatura é 17ºC mais elevada durante o dia do que a noite. Nas regiões de deserto esta diferença pode atingir 40ºC.
Algo interessante é o fato que a temperatura varia com a altura. Assim, comprova-se uma diminuição de aproximadamente 1ºC para cada 150 metros que se sobe. o desigual aquecimento horizontal e/ou vertical produz os movimentos da atmosfera que se manifestam por meio dos ventos.
O ar aquece em todos os níveis, por causa da radiação solar que absorve e de maneira idêntica pode arrefecer em todos os níveis. Os raios ultravioletas também produzem aquecimento quando absorvidos.
Existe uma camada cuja temperatura não varia: a camada termoclina permanente.
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