TERMÔMETRO E ESCALAS

TERMÔMETRO E ESCALAS

            A medida e o controle da temperatura, nos dias atuais, desempenham um papel muito importante. Nas industrias, no laboratórios científicos  na medicina e até mesmo em nossas casas, estamos constantemente fazendo uso de termômetros para medir e controlar a temperatura de uma grande variedade de objetos , nas diversas circunstâncias.

Termoscópio de Galileu

            As técnicas usadas no estabelecimento de escalas termométricas e na construção de termômetros vêm sofrendo uma grande evolução a partir do século XVI.

            O primeiro termômetro de que se tem notícia dói construído por Galileu,em    1592. O aparelho de Galileu consistia em um bulbo di vidro , terminando por um tubo fino, cuja extremidade era introduzida em um recipiente contendo água colorida. Antes de emborcar o tubo na água Galileu aquecia um pouco do bulbo de vidro para expulsar parte do ar aí contido. Então, mergulhando o tubo no recipiente, quando a temperatura do bulbo retornava ao seu valor inicial, a água subia no tubo ( forcada pela pressão atmosférica) até uma certa altura. Evidentemente, o parelho assim construído permitia comparar as temperaturas de objetos colocados em contato co o bulbo, pois a altura da coluna de água é tanto menor quanto maior for a temperatura do bulbo.

            Conta-se que o médico da época passaram a usar o termômetro de Galileu para verificar se seus pacientes estavam com febre. Para isso, colocavam o bulbo na boca de uma pessoa saída e marcavam o nível da água no tubo. Em seguida, colocavam o bulbo na boca do paciente e, se a coluna descesse abaixo do nível anterior m o médico concluía que a temperatura do doente esta cima da normal.

            O aparelho de Galileu não era propriamente um  “ termômetro”, pois não possuía escala para medir as temperaturas, Na realidade, ele permitia apenas comparação de duas temperaturas e , por isso, devemos denominá-lo mais apropriadamente de “ termoscópio” de Galileu.

OS PRIMEIROS TERMÔMETROS DE LIQUIDO

            No termoscópio de Galileu, as variações de temperatura eram indicadas pela dilatação ou contração de uma massa de ar. O primeiro termômetro de líquido semelhante aos que são usados até hoje, foi construído por Jean Rey, um médico francês, em 1637. Neste termômetro, as variações de temperatura eram indicadas, m de maneiras semelhantes aos termômetros atuais, pela dilatação ou contração da água contida no reservatório, que extremidade superior do tubo termométrico não era fechada, como nos atuais.

            Alguns asnos mais tarde, Fernando II, Duque de Toscana, que se interessava por ciências, desejando medir temperatura inferior ao ponto de solidificação da água , construiu um termômetro ,semelhante ao de Rey m usando álcool em lugar e água pois o álcool se congela a uma temperatura bem mais baixa do que água . Para evitar a evaporação do álcool, ele teve a idéia de fechar hermeticamente a parte superior do tubo, construindo, assim , um termômetro ralamente igual aos que esamos na atualidade.

            O Duque Fernando II contribuiu enormemente para o desenvolvimento da termometria, fundado em Florença uma Academia especializada na construção de termômetros. Os habilidosos especialistas que trabalhavam nesta Academia foram os primeiros a usar o mercúrio como líquido termométrico, Estes termômetros, florentinos foram amplamente usados por mais de cem anos e ainda hoje, é possível encontrar alguns exemplares destes aparelhos.

A LÂMINA BIMETÁLICA

A LÃMINA BIMETÁLICA

            Uma lâmina bimetálica é construída de duas lâminas de materiais diferentes – por exemplo, ferro e latão – unidas firmemente. Na temperatura ambiente, as lâminas são planas e possuem as mesmas dimensões . Quando é aquecida, como os dois materiais possuem coeficientes de dilatação diferentes, umas lâminas de dilata mais que a outra. Para que as duas lâminas se mantenham unidas ( com tamanhos diferentes), elas se encurvam . Esta propriedade das lâminas bimetálicas é muito usada para provocar abertura e fechamentos automáticos de circuitos elétricos.

KELVIN (1824 - 1907)

KELVIN( 1824- 1907)

                Engenheiro, matemático e físico inglês cujos trabalhos contribuíram enormemente para o desenvolvimento científico do século passado. Foi um dos responsáveis pelo lançamento do primeiro cabo submarino através do oceano Atlântico, tendo sido sagrado cavaleiro pela rainha Vitória. Publicou mais de 600 trabalhos em diversos campos da ciência salientando-se Ele, a criação da escala absoluta de temperatura.

A EXPERIÊNCIA DE CHADWICK

A experiência esquematicamente realizada por Chadwick, em 1932, com a qual ele consegui comprovar a existência do nêutron, que Rutherford havia previsto 12 anos antes.

            Um feixe de partículas & ( núcleo do átomo de hélio ) incidindo sobre uma amostra de berílio provocava a emissão , por esta substância, de um tipo de radiação invisível , sem carga elétrica, que os físicos suspeitaram, inicialmente, tratar-se de raios gama. Entretanto. Fazendo cálculo e mediadas cuidadosas, os cientistas verificaram que,se esta hipótese fosse verdadeira, os princípio de conservação da energia e da quantidade de movimento não estariam sendo obedecidos.

            Recusando-se a admitir que estas leis físicas estivessem sendo violadas, Chadwick formulou outra hipótese: a conservação da energia e da quantidade de movimento permaneciam válidas, mas a radiação invisível. Proveniente do berílio , seria constituída de nêutrons i  e não de raios gama, como alguns físicos haviam suspeitado. Para verificar se realmente se tratava de nêutrons, Chadwick procurou medir a massa de uma dessas partículas que, de acordo com a proposta de Rytherford. Deveria ser praticamente igual á massa do próton.

A DESCOBERTO DE NÊTRON – A CONFIANÇA NA LEI DE CONSERVAÇÃO DA QUANTIDADE DE MOVIMENTO

A DESCOBERTO DE NÊTRON – A CONFIANÇA NA LEI DE CONSERVAÇÃO DA QUANTIDADE DE MOVIMENTO

            A aplicação, com sucesso, do Princípio de Conservação da Quantidade de Movimento na solução de um grande número de problema fez com que este princípios se estabelecesse como uma das leis fundamentais da natureza. Assim, os cientistas passaram a depositar uma grande confiança em sua generalidade, aplicando-o em todos os campos da Física. Inclusive na Física Moderna, sobretudo no estudo das colisões entre partículas atômicas e nucleares.

J.Chadwck ( 1891 – 1974) Físico inglês, recebeu o Prêmio Nobel de Física em 1935 pela descoberta do nêutron. Trabalhou com o famoso cientista E. Rutherford, investigando a natureza dos número atômicos. Tendo descoberto o próton ( núcleo do átomo de hidrogênio). Em 1927 do eleito membro da Real Academia de Ciências de Londres.

            Um exemplo notável, em que a crença no Princípio da Conservação da Quantidade de Movimento conduziu a uma importante conclusão, é ilustrado pela descoberta do nêutron, feita pelo cientista inglês James Chadwick em 1932.

            Como é sabido no curso de Química , o nêutron  é uma das partículas fundamentais que constituem a matéria , fazendo parte, juntamente com os próton do núcleo atômico das substâncias.

            Em 1970 , o elétron e próton eram partículas cujas existências já haviam sido amplamente confirmadas e suas propriedades eram bem conhecidas, Naquela época, o grande cientista inglês Rutherford lançou a hipótese da possibilidade da ligação de um próton ( carga elétrica positiva) com um elétron ( carga elétrica negativa), o que daria origem a  uma partícula sem carga elétrica, de massa praticamente igual à massa do próton, que ele denominou “ nêutron” . Apesar de várias tentativas , os físicos não conseguiram comprovar experimentalmente a existência desta partícula, principalmente pelo fato de o nêutron não possuir carga elétrica, o que tornava a sua presença muito difícil de ser detectada.

            Lord Ernest rutherfor( 1871 – 1937) – Cientista inglês que influenciou duas gerações de físicos e cuja importância no pensamento cientifico pode se comparado às de Faraday e Newton. Lançou as bases para o desenvolvimento da Física Nuclear, tendo proposto um modelo da constituição atômica , denominada “ átomo de Rutherford”. Recebeu o Prêmio Nobel a Química em    1908 e em 1925 foi eleito presidente da Real Academia de ciências de Londres.