Variação de temperatura
A variação de temperatura é a diferença entre a temperatura final e a temperatura inicial de um corpo. A variação de temperatura indica a mudança de temperatura dos sólidos e fluidos durante um intervalo de tempo. Ela é calculada pela subtração entre a temperatura final do corpo e a temperatura inicial em que o corpo estava.
Leia também: Afinal, o que é temperatura?
Resumo sobre variação de temperatura
- A variação de temperatura é a diferença entre a temperatura final e a temperatura inicial de um corpo.
- Sua principal fórmula é:
- A variação da temperatura pode ser expressa nas escalas Kelvin, Fahrenheit e Celsius.
- É possível transformarmos a variação da temperatura entre as escalas Kelvin, Fahrenheit e Celsius.
O que é variação de temperatura?
A variação de temperatura é um parâmetro que nos fornece informações a respeito da alteração do grau de oscilação dos átomos e moléculas que formam os corpos. Quando temos variação da temperatura de um corpo, temos o fluxo de calor indo do corpo de maior temperatura para o corpo de menor temperatura, até que ocorra o equilíbrio térmico.
De acordo com o Sistema Internacional de Unidades, a temperatura, e também sua variação, é medida em Kelvin, mas ela também pode ser medida em Celsius ou Fahrenheit.
Fórmulas da variação de temperatura
- ∆T → variação de temperatura, medida em Kelvin [K] , Celsius [°C] ou Fahrenheit [℉].
- Tf → temperatura final, medida em Kelvin [K] , Celsius [°C] ou Fahrenheit [℉].
- Ti → temperatura inicial, medida em Kelvin [K] , Celsius [°C] ou Fahrenheit [℉].
→ Relação entre a variação da temperatura na escala Kelvin e na escala Fahrenheit
- ∆TK → variação da temperatura na escala Kelvin, medida em [K].
- ∆TF → temperatura na escala Fahrenheit, medida em [°F].
→ Relação entre a variação da temperatura na escala Kelvin e na escala Celsius
- ∆TK → variação da temperatura na escala Kelvin, medida em [K].
- ∆TC → variação da temperatura na escala Celsius, medida em [°C].
→ Relação entre a variação da temperatura na escala Fahrenheit e na escala Celsius
- ∆TF → temperatura na escala Fahrenheit, medida em [°F].
- ∆TC → variação da temperatura na escala Celsius, medida em [°C].
Importante: Podemos transformar a temperatura de uma escala para outra por meio da fórmula das escalas termométricas:
- TC → temperatura na escala Celsius, medida em [°C].
- TF → temperatura na escala Fahrenheit, medida em [°F].
- TK → temperatura na escala Kelvin, medida em [K].
e também: Quais são as escalas termométricas?
Como calcular a variação de temperatura?
A variação de temperatura é calculada por meio da substração entre a temperatura final do corpo e a temperatura inicial do corpo. A seguir, veja os exemplos.
- Exemplo 1:
Durante a noite, a temperatura de um quarto ou de 20 ºC para 35 ºC. De quanto foi a variação de temperatura do quarto?
Resolução:
Calcularemos a variação de temperatura do quarto por meio da sua fórmula:
Então, a variação da temperatura do quarto foi de 15 ºC.
- Exemplo 2:
Sabendo que a variação de temperatura de uma substância na escala Kelvin era de 100 K, qual é a variação de temperatura dessa substância nas escalas Celsius e Fahrenheit?
Resolução:
Primeiramente, transformaremos a variação de temperatura da substância na escala Kelvin para a escala Celsius por meio da relação entre a variação da temperatura na escala Kelvin e na escala Celsius:
Por fim, transformaremos a variação de temperatura da substância na escala Celsius para a escala Fahrenheit por meio relação entre a variação da temperatura na escala Fahrenheit e na escala Celsius:
Então a variação da subtância na escala Celsius foi de 100 ºC e na escala Fahrenheit foi de 180 ºF.
Exercícios resolvidos sobre variação de temperatura
Questão 1
(IME - Adaptada) Um vidro plano, com coeficiente de condutibilidade térmica 0,00183 cal/s∙cm∙°C, tem uma área de 1000 cm2 e espessura de 3,66 mm. Sendo o fluxo de calor por condução através do vidro de 2000 calorias por segundo, calcule a diferença de temperatura entre suas faces.
A) 0,4 °C
B) 400 °C
C) 4000 °C
D) 40 °C
E) 4 °C
Resolução:
Alternativa B.
Primeiramente, transformaremos a espessura de milímetros para centímetros:
Por fim, calcularemos o fluxo de calor empregando a sua fórmula:
Questão 2
(Ufac) Uma variação de temperatura de 300 K equivale na escala Fahrenheit à uma variação de:
A) 540 ºF
B) 54 ºF
C) 300 ºF
D) 2700 ºF
E) n.d.a
Resolução:
Alternativa A.
Transformaremos a variação de temperatura da escala Kelvin para a escala Fahrenheit usando a sua fórmula:
Fontes
HALLIDAY, David; RESNICK, Robert; WALKER, Jearl. Fundamentos da Física: Gravitação, Ondas e Termodinâmica (vol. 2). 10. ed. Rio de Janeiro, RJ: LTC, 2016.
NUSSENZVEIG, Herch Moysés. Curso de física básica: Fluidos, Oscilações e Ondas, Calor (vol. 2). Editora Blucher, 2015.
