Question

(CEFET) Em um dia quente, a temperatura de um forno aberto varia de 373K para 300K em 10 minutos. Como é possível calcular essa variação em graus Celsius e graus Fahrenheit? Explique detalhadamente ​

Answer 1

A questão trabalha variação de temperatura em diferentes unidades de medida. Existem algumas diferenças entre as unidades que medida que influenciam nessa variação, então vamos relembra-las!

• Introdução:

Primeiramente, devemos relembrar as escalas termométricas e suas variações específicas:

As 3 escalas mas usadas são a Fahrenheit, Celsius e Kelvin. Enquanto a primeira varia em 1,8 unidades a cada grau aumentado ou diminuído, as duas últimas são mais simples - cada grau car5ia uma unidade. Isso significa que se houver uma variação de 1 grau Celsius ou 1 Kelvin, na escala correspondente a essas unidades variará 1 unidade - um centímetro, ou outra unidade de medida utilizada. Já na escala Fahrenheit, cada grau que aumenta ou diminui muda 1,8 unidades, ou seja, um grau a mais eleva a altura em 1,8 centímetros, por exemplo. Isso se deve pela diferença da divisão nas escalas termométricas e seus pontos de fusão e ebulição diferentes. Enquanto na escala Fahrenheit a diferença entre a temperatura de fusão e ebulição é de 180 graus, na escala Celsius e na Kelvin essa diferença é de 100.

• Explicação:

Diante de todo o exposto, fica claro que o melhor é calcular a variação de acordo com os valores em cada escala, ou seja, transformar primeiro e depois fazer a variação.

Lembrando que variação é feita pelo Final - Inicial. Ou seja, ∆T = Temperatura Final - Temperatura Inicial.

• Kelvin para Celsius: soma 273

K = C + 273

Inicial: 373 = C + 273

C = 373 - 273

C = 100°c

Final: 300 = C + 273

C = 300 - 273

C = 27°c

∆T: Tf - Ti

27 - 100 = - 73 °C

Repare que a variação de temperatura é negativa porque houve um resfriamento.

Repare também que a variação quando envolve Kelvin e Celsius pode ser calculada direito, pois as escalas de relacionam de 1 para 1.

Kelvin para Fahrenheit:

Não existe uma fórmula que faça a conversão direta dessas duas escalas. Então, usaremos os valores achados anterioremente, em Celsius, na fórmula:

C / 5 = F - 32 / 9

Inicial:

Substitua os valores:

100 / 5 = F - 32 / 9

Multiplique cruzado:

100 . 9 = 5F - 160

Isole F:

5F = 900 + 160

5F = 1060

F = 1060 / 5

F = 212 °f

Final:

Substitua os valores:

27 / 5 = F - 32 / 9

Multiplique cruzado:

27 . 9 = 5F - 160

Isole F:

5F = 243 + 160

5F = 403

F = 80,6 °f

∆T = Tf - Ti

80,6 - 212

∆T = - 131,4 °f

Como a escala Fahrenheit varia de 1,8 em 1,8, ela tem maior variação de temperatura.

Espero ter ajudado!