Física — Termodinâmica Dissertativa

A média de temperatura global de 2020 ultrapassou 1,1°C acima da média pré- industrial, informou Met Office, do Reino Unido. O ano mais quente até então registrado foi 2016, quando o mundo sofreu um forte El Niño. No Brasil, a onda de calor que atingiu a porção central do país em 2020 resultou em temperaturas máximas próximas a 45 °C. Para divulgação dessa notícia em diferentes meios, essa temperatura máxima, de 45 °C, precisa ser expressa nas escalas Fahrenheit ou em Kelvin. Quais seriam os valores dessa temperatura máxima nessas duas escalas?

A média de temperatura global de 2020 ultrapassou 1,1°C acima da média pré- industrial, informou Met Office, do Reino Unido. O ano mais quente até então registrado foi 2016, quando o mundo sofreu um forte El Niño. No Brasil, a onda de calor que atingiu a porção central do país em 2020 resultou em temperaturas máximas próximas a 45 °C. Para divulgação dessa notícia em diferentes meios, essa temperatura máxima, de 45 °C, precisa ser expressa nas escalas Fahrenheit ou em Kelvin. Quais seriam os valores dessa temperatura máxima nessas duas escalas?

Resolução completa

Explicação passo a passo

Resumo da resposta

Resolução da Questão

Esta é uma questão de Conversão de Escalas Termométricas, um tema fundamental em termodinâmica básica.

Dados do Problema

  • Temperatura em Celsius: T_C = 45\,^\circ\text{C}
  • Objetivo: Converter para Fahrenheit (T_F) e Kelvin (T_K)

Fórmulas de Conversão

Para passar entre escalas de temperatura, usamos as relações:

T_F = \frac{9}{5} \times T_C + 32
T_K = T_C + 273,15

Por que essas fórmulas?

  • Celsius ↔ Fahrenheit: As duas escalas têm pontos de referência diferentes (água congela a 0°C/32°F e ferve a 100°C/212°F). A diferença de 100 graus em Celsius corresponde a 180 graus em Fahrenheit, resultando na razão 9/5 = 1,8.
  • Celsius ↔ Kelvin: O zero absoluto (-273,15°C) é o zero da escala Kelvin. É apenas uma translação, sem mudança de tamanho dos graus.

Cálculo Passo a Passo

1. Conversão para Fahrenheit

T_F = \frac{9}{5} \times 45 + 32
T_F = 1,8 \times 45 + 32
T_F = 81 + 32
T_F = 113\,^\circ\text{F}

2. Conversão para Kelvin

T_K = 45 + 273,15
T_K = 318,15\,\text{K}

(Em muitos concursos, arredonda-se para 273, resultando em 318 K)

Resumo Comparativo

EscalaValorSímbolo
Celsius45°C
Fahrenheit113°F
Kelvin318,15K

Conclusão

A temperatura máxima de 45 °C equivale a:

113 °F (Fahrenheit)

318,15 K (Kelvin)

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