No interior de um freezer (congelador doméstico), a temperatura se mantém a
. Quanto valeria a soma algébrica das indicações de dois termômetros graduados nas escalas Fahrenheit e Kelvin, após o equilíbrio térmico ser estabelecido, se ambos fossem colocados no interior desse congelador?
Passo 1
Beleza, o enunciado diz que dentro de um freezer a temperatura é de –20 °C. Precisamos descobrir a soma algébrica das indicações de dois termômetros: um graduado em Fahrenheit e outro em Kelvin, quando ambos estiverem em equilíbrio térmico a –20 °C.
Conteúdo: conversão de temperaturas entre escalas Celsius, Fahrenheit e Kelvin.
O que vamos usar:
Conteúdo: conversão de temperaturas entre escalas Celsius, Fahrenheit e Kelvin.
O que vamos usar:
- Fórmula de conversão Celsius → Fahrenheit:
- Fórmula de conversão Celsius → Kelvin:
Passo 2
Converter –20 °C para Fahrenheit.
Teoria: as escalas Celsius e Fahrenheit são proporcionais e deslocadas. A relação linear é
Teoria: as escalas Celsius e Fahrenheit são proporcionais e deslocadas. A relação linear é
Substituindo
:
Ou seja, o termômetro em Fahrenheit vai marcar
.
Passo 3
Converter –20 °C para Kelvin.
Teoria: a escala Kelvin é igual à Celsius, só que deslocada para que o zero seja o zero absoluto (–273,15 °C). A fórmula é
Teoria: a escala Kelvin é igual à Celsius, só que deslocada para que o zero seja o zero absoluto (–273,15 °C). A fórmula é
Substituindo
:
Logo o termômetro em Kelvin vai marcar
.
Passo 4
Calcular a soma algébrica das indicações:
Resposta
A soma algébrica das indicações será
.