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É comum tentarmos descobrir o estado térmico de um corpo através da sensação de quente ou frio que temos ao tocá-los, como nossas mães encostando as costas de suas mãos em nossa testa para descobrir se estamos com febre. Mas será que podemos confiar nessas sensações? A sensação de quente ou frio é particular, quantas pessoas estão no mesmo ambiente, mas experimentando sensações térmicas diferentes?

Se fizermos a experiência descrita na figura abaixo (tomando muito cuidado com a temperatura da água para evitarmos queimaduras indesejáveis), poderemos facilmente “enganar” os nossos sentidos. Inicialmente colocamos uma mão no recipiente com água quente (1) e a outra na água gelada (4). Aguarde alguns instantes e depois retire as duas mãos e as coloque nos recipientes com água a temperatura ambiente (2 e 3).

De que forma a mão que estava inicialmente na água quente irá sentir a água em temperatura ambiente? E a mão que estava na água gelada?

Qual o significado físico da temperatura?

Imagine um balão de borracha, fechado, com ar em seu interior. O ar, como sabemos, é constituído de pequenas partículas que se movimentam em todas as direções. Aquecendo esse ar, o que acontece? O balão estufa e aumenta de volume. O que provocou o aumento de volume do balão? Foi o ar em seu interior, que, ao ser aquecido, empurrou mais fortemente as paredes elásticas, aumentando o volume do balão.

A Temperatura está relacionada com o estado de movimento ou de agitação das partículas de um corpo. Assim, numa primeira idéia, podemos dizer que a Temperatura é um valor numérico associado a um determinado estado de agitação ou movimentação das partículas de um corpo, umas em relação às outras. Temperatura é a grandeza que, associada a um sistema, caracteriza seu estado térmico.

Os nossos sentidos nos fornecem informações pouco precisas e não mensuráveis. Por isso, para investigarmos mais a fundo o estado térmico de um corpo precisaremos de alguns instrumentos mais precisos: os termômetros.

Tipos de termômetro:

Os termômetros a líquido

baseados da propriedade de dilatação dos corpos, são os mais empregados pela facilidade de seu manejo. O de mercúrio é o mais comum de todos, que consiste basicamente num bulbo cheio de mercúrio ligado a um tubo capilar, ambos contidos num recipiente de vidro de forma tubular e graduado. Ao ser aquecido e dilatar-se, o mercúrio sobe pelo capilar. O contrário ocorre ao ser resfriado.
Entre os termômetros a líquido podemos destacar os termômetros clínicos que medem temperaturas entre 35^oC e 42^oC e que possuem uma constrição no capilar para evitar que o nível do mercúrio se modifique ao perder o contato com o paciente. Garantindo assim confiabilidade no resultado da medição mesmo que a pessoa que estiver utilizando o termômetro demore alguns instantes para conseguir ler o resultado na escala.

Máximas e mínimas.

Nos postos de observação e controle, empregam-se termômetros especiais, que indicam as temperaturas mais elevada e mais baixa registradas num determinado espaço de tempo. Isso se consegue mediante o emprego de um tubo capilar em forma de U, com um bulbo em cada extremidade. O tubo contém mercúrio na parte central e álcool nos bulbos, que ficam parcialmente cheios. Em seu interior existem dois índices de ferro, que podem deslizar quando impelidos pelo mercúrio, mas que não caem por ação do próprio peso. Quando a temperatura se eleva, o mercúrio sobe num dos tubos, empurrando o respectivo índice, que não retorna quando o mercúrio se contrai. Quando a temperatura baixa, o mercúrio e o álcool se contraem, enquanto o outro índice recua até uma posição da qual não volta mais. Para recolocar os índices em contato com o mercúrio, basta empregar um pequeno ímã, que ao atrair o ferro, leva-o à posição desejada.

Pirômetros.

Para medir temperaturas muito elevadas, empregam-se os pirômetros. O pirômetro óptico consta de uma luneta dotada de filtro (geralmente vermelho), no interior da qual há uma lâmpada de filamento de tungstênio. Dirigindo-se a luneta para o objeto que se encontra a temperatura elevada e, portanto, emitindo luz, sua imagem, com a lâmpada apagada, aparece brilhante e salientando o filamento negro. Acendendo-se a lâmpada, cujo brilho pode ser controlado por um potenciômetro calibrado segundo uma escala termométrica, pode-se fazer com que a silhueta do filamento desapareça, ou seja, com que ele emita uma luz com distribuição espectral igual à da luz emitida pelo objeto.

Termômetros metálicos.

Os mais conhecidos termômetros metálicos baseiam-se nos fenômenos de dilatação e termoeletricidade. Os do primeiro tipo podem ser construídos de modo semelhante aos termômetros a líquido: uma barra, retilínea ou não, ao dilatar-se, move um ponteiro registrador. Os mais usados e precisos termômetros desse tipo exploram a diferença de dilatabilidade entre materiais como prata e platina, ferro e cobre etc. Para isso, constroem-se lâminas bimetálicas de forma espiralada que se curvam conforme aumente ou diminua a temperatura. Nesse movimento, a lâmina arrasta, em sua extremidade, um ponteiro que percorre uma escala graduada ou registra graficamente a variação de temperatura num papel em movimento. Nesse último caso, tem-se um termógrafo.

Cristal líquido

A propriedade termométrica de mudar de cor ao mudar a sua temperatura, possibilita a utilização de alguns materiais - conhecidos como cristais líquidos - na construção de termômetros que medem temperaturas com pequenas amplitudes, como a do corpo humano, por exemplo.

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