Tipos de termómetros

Tipos de termómetros
Termómetro de líquido (e.g. mercúrio, líquido de –40ºC a
357ºC; álcool, líquido de –114ºC a 79ºC)
V = π r 2 h ⇒ ∆V = π r 2 ∆h
h
5 Deve-se minimizar r (raio do capilar)
5 Coeficiente α de dilatação do líquido tão grande
quanto possível
5 Água não é aconselhável (variação não monótona de
X com a temperatura)
Termómetro de resistência (metais: platina, níquel, cobre;
semicondutores: germânio dopado com arsénio)
5 Elevada precisão
Termopar (efeito de Seebeck: existe uma d.d.p. entre as 2 extremidades de
um condutor quando estas estão a temperaturas diferentes (efeito termoeléctrico))
e.g, junção ferro/constantan
5 Baratos
5 Larga gama de variação da temperatura
5 Atingem rápidamente o equilíbrio térmico
Termómetro de gás a volume constante
Manómetro de mercúrio
5 Comportamento tende a ser universal (independente
do tipo de gás) para pressões sucessivamente mais
baixas
5 De utilização pouco prática.
Escalas empíricas
Escalas centígradas ou centesimais (2 pontos fixos,
arbitrando t100-t0=100 graus)
t
100
=
X − X 0 X 100 − X 0
Escalas Kelvin empíricas (1 ponto fixo, arbitrando
t3=273,16 graus)
t
X
=
t3 X 3
Termómetro
R
t
R
=
(
)
273
,
16
( graus )
de resistência
R
3
Termopar
t (ε ) = 273,16
ε
( graus )
ε3
Termómetro
de gás
t ( P ) = 273,16
P
( graus)
P3
Temperatura termodinâmica
ou absoluta
t vapor (P )
(graus)
P3 (torr)
A escala de temperatura dos gases ideais (independente do tipo de gás)
identifica-se com a escala Kelvin de temperaturas absolutas
P
T = 273,16 lim   ( K )
P3 →0 P
 3 V
5 Kelvin (K): 1/273,16 da temperatura absoluta do
ponto triplo da água
Escala Celsius:
t (º C ) = T ( K ) − 273,15
Escala Prática Internacional de Temperatura (EPIT-90) :
5 Termómetros de gás são de utilização pouco prática
5 Calibração de outros termómetros em termos da
escala dos gases ideais
0,65 a 5,0 K
Relação pressão de vapor –
temperatura para isótopos de
He
3,0 a 24,5561 K
Termómetro de gás a volume
constante usando He
13,8033 a 1234,93 K
Termómetro de resistência de
platina
T > 1234,93 K
Lei de Planck de radiação do
corpo negro