Temperatura termodinâmica

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A temperatura de um sistema é uma medida do movimento aleatório das moléculas do sistema. Este movimento aleatório, velocidade de translação de cada molécula, está associado à energia cinética molecular. Se existem diferentes temperatura dentro de um corpo (ou dos corpos que formam um sistema), a questão consiste em medir a temperatura em um dado local e interpretar esta medida.

A temperatura termodinâmica pode ser caracterizada da seguinte forma:

• indicador da quantidade de energia contida em dado corpo;
• habitualmente medida em escala relativa graus Celsius ou graus Fahrenheit;
• segundo o Sistema de Unidades Internacional (SI) deve ser medido em escala absoluta kelvin ou escala relativa graus Celsius.

O ar, à pressão e temperatura ambiente, contém aproximadamente 2,7 x 10^19 moléculas por centimetro cúbico. Se dividirmos um cubo com aresta de 1 cm em pequenos cubos com arestas 1.000 vezes menores, cada pequeno cubo conterá cerca de 2,7 x 10^10 moléculas, um número ainda extraordinariamente grande. Assim, quando falamos da temperatura em um ponto, queremos, na realidade, falar da temperatura média das moléculas vizinhas do ponto.

Devido a dificuldades de ordem prática para definir temperatura, alguns autores preferem definir igualdade de temperatura. Considere dois blocos de cobre, um quente e outro frio, cada um em contato com um termômetro de mercúrio. Se esses dois blocos de cobre são colocados em contato térmico, observamos que a resistência elétrica do bloco quente decresce com o tempo e que a do bloco frio cresce com o tempo. Após um certo período, entretanto, nenhuma mudança na resistência é observada. Além disso, inicialmente a coluna de mercúrio do termômetro no corpo quente desce enquanto a do corpo frio sobe, mas após certo tempo nenhuma mudança nas alturas das colunas de mercúrio é observada. Pode-se dizer, então, que dois corpos possuem igualdade de temperatura se não apresentarem alterações em qualquer propriedade mensurável quando estiverem em contato térmico

As escalas mais comuns de temperatura são a Fahrenheit, no sistema inglês, e a Celsius (centígrada), no SI, definidas a partir dos pontos de fusão do gelo e de ebulição da água, na pressão atmosférica. A possibilidade de extrapolação para temperaturas abaixo do ponto de fusão de gelo e acima do ponto de ebulição da água é proporcionada pela Escala Internacional de Temperatura. ITS90 é a escala adotada atualmente. Ela define para cada faixa de temperatura, o termômetro (tipo), os pontos de referência e a fórmula de interpolação.