1. As Cinco Escalas Termometricas
A temperatura e uma das grandezas fisicas mais fundamentais e ao mesmo tempo mais confusas quando se trata de conversao, pois diferentes escalas utilizam diferentes pontos de referencia e diferentes tamanhos de grau. As cinco escalas suportadas por esta ferramenta cobrem praticamente todo o espectro de uso cientifico, industrial e cotidiano:
- Celsius (°C): criada por Anders Celsius em 1742, e a escala mais usada mundialmente. Baseada nos pontos de fusao (0°C) e ebulicao (100°C) da agua a 1 atm.
- Fahrenheit (°F): desenvolvida por Daniel Fahrenheit em 1724, e a escala oficial dos EUA, Bahamas e algumas ilhas do Caribe. O zero foi baseado em uma mistura frigorifera de sal e gelo.
- Kelvin (K): proposta por Lord Kelvin em 1848, e a unidade SI de temperatura absoluta. Zero Kelvin (0 K) e o zero absoluto, o menor valor tericamente possivel de temperatura.
- Rankine (°R): escala absoluta proposta por William Rankine em 1859, baseada em Fahrenheit. Zero Rankine e o zero absoluto; a escala e usada em calculos termodinamicos no sistema imperial.
- Reaumur (°Re): criada por Rene de Reaumur em 1730, com o ponto de congelamento da agua em 0°Re e o de ebulicao em 80°Re. Historicamente usada na Europa e Russia, hoje praticamente obsoleta.
2. Formulas de Conversao
Diferente de conversores de unidades lineares (como comprimento ou massa), a conversao de temperatura envolve formulas afins (com translacao alem de escala), exceto entre escalas absolutas:
- °C para °F: F = C × 9/5 + 32
- °F para °C: C = (F − 32) × 5/9
- °C para K: K = C + 273,15
- K para °R: R = K × 9/5 (escala absoluta para absoluta)
- °C para °Re: Re = C × 4/5
Nossa ferramenta exibe a formula especifica para cada par de escalas selecionado, facilitando o aprendizado e a verificacao manual dos calculos.
"A conversao entre escalas absolutas (Kelvin e Rankine) e simples multiplicacao, pois ambas partem do mesmo zero. Ja a conversao entre Celsius e Fahrenheit exige tanto escala quanto translacao — dai a formula F = C × 9/5 + 32."
3. Pontos de Referencia Importantes
Alguns valores de temperatura sao especialmente uteis como pontos de verificacao e referencia pratica:
- Zero absoluto: −273,15°C = −459,67°F = 0 K = 0°R (limite inferior absoluto da temperatura).
- Congelamento da agua: 0°C = 32°F = 273,15 K = 491,67°R = 0°Re.
- Temperatura corporal: ~37°C = 98,6°F = 310,15 K.
- Fervura da agua (1 atm): 100°C = 212°F = 373,15 K = 671,67°R = 80°Re.
- Ponto onde Celsius = Fahrenheit: −40°C = −40°F (ponto de intersecao das duas escalas).
4. Aplicacoes por Area
A escolha da escala varia conforme a area de atuacao:
- Meteorologia e cotidiano: Celsius no Brasil e na maioria dos paises; Fahrenheit nos EUA para previsao do tempo.
- Fisica e quimica: Kelvin para calculos termodinamicos, leis dos gases, reacoes de combustao e espectroscopia.
- Engenharia americana: Rankine e Fahrenheit em especificacoes de equipamentos, turbinas a gas e calculos de eficiencia termica.
- Medicina: Celsius universalmente para temperatura corporal e armazenamento de medicamentos e vacinas.
- Historia da ciencia: Reaumur aparece em textos classicos europeus de quimica e fisica dos seculos XVIII e XIX.