Em certa cidade, num dia de verão, a temperatura mínima foi de
, e a máxima, de
. Determine:
a) os valores das temperaturas mínima e máxima referidas expressos na escala absoluta Kelvin;
b) a máxima variação de temperatura ocorrida nesse dia, expressa nas escalas Celsius e Kelvin.
a) os valores das temperaturas mínima e máxima referidas expressos na escala absoluta Kelvin;
b) a máxima variação de temperatura ocorrida nesse dia, expressa nas escalas Celsius e Kelvin.
Passo 1
O enunciado dá as temperaturas mínima e máxima no dia, em graus Celsius, e pede duas coisas:
- a) Converter a temperatura mínima e a máxima para a escala absoluta Kelvin.
- b) Determinar a máxima variação de temperatura desse dia, expressa nas escalas Celsius e Kelvin.
Informações fornecidas:
- Temperatura mínima:
. - Temperatura máxima:
.
Passo 2
Regra de conversão entre Celsius e Kelvin: para converter uma temperatura dada em graus Celsius para Kelvin usamos a fórmula
Aqui
é a temperatura em graus Celsius e
é a temperatura em Kelvin. O número
corresponde à diferença entre a origem das duas escalas (
).
Observação importante sobre variações: uma diferença de temperatura em Celsius tem o mesmo valor numérico em Kelvin porque o tamanho da unidade é o mesmo (um grau Celsius tem a mesma amplitude que um kelvin). Assim, variações (diferenças) transformam-se apenas pela conservação do valor numérico quando se muda de
para
.
Passo 3
Converter a temperatura mínima
para Kelvin, aplicando a fórmula:
Fazendo a soma:
Portanto a temperatura mínima em Kelvin é
.
Passo 4
Converter a temperatura máxima
para Kelvin, aplicando a fórmula:
Fazendo a soma:
Portanto a temperatura máxima em Kelvin é
.
Passo 5
Calcular a máxima variação de temperatura em Celsius: a variação é a diferença entre máxima e mínima na escala Celsius, ou seja
Portanto a variação máxima é
.
Passo 6
Calcular a máxima variação em Kelvin. Podemos subtrair as temperaturas já convertidas para Kelvin:
Como explicado antes, o valor numérico da variação é o mesmo nas duas escalas porque a unidade tem a mesma amplitude. Portanto a variação máxima é
.
Passo 7
Recapitulando as ideias essenciais para a prova: para converter temperaturas somamos
ao valor em Celsius; para diferenças de temperatura não é preciso somar nada pois a constante cancela — a diferença numérica em
é igual à diferença em
. Força aí — você já tem os passos que precisa memorizados e aplicáveis rápido na prova!
Resposta
a)
e
b) variação máxima e
b) variação máxima