- A partir do desenvolvimento histórico de construção do termômetro discutido na seção 1.2 descreva como eram os termômetros construídos por: Galileu, Joachin Dalence, Olaf Roemer, Fahrenheit, Réaumur e Celsius.
Passo 1
O enunciado pede que eu descreva como eram os termômetros construídos por: Galileu, Joachin Dalence, Olaf Roemer, Fahrenheit, Réaumur e Celsius.
Informações relevantes que eu uso para responder: cada item deve explicar o tipo de aparelho (se era aberto ou fechado), que líquido ou princípio físico usavam (ar, água, álcool, mercúrio etc.), se tinham escala calibrada ou não, e qual inovação técnica ou conceitual cada autor introduziu (por exemplo: pontos fixos, escala, uso de mercúrio, corpo selado, capilar). Não há figura nem tabela adicional enviada — vou descrever com base no desenvolvimento histórico conhecido desses aparelhos; se em algum ponto houver incerteza histórica específica, eu vou avisar.
Informações relevantes que eu uso para responder: cada item deve explicar o tipo de aparelho (se era aberto ou fechado), que líquido ou princípio físico usavam (ar, água, álcool, mercúrio etc.), se tinham escala calibrada ou não, e qual inovação técnica ou conceitual cada autor introduziu (por exemplo: pontos fixos, escala, uso de mercúrio, corpo selado, capilar). Não há figura nem tabela adicional enviada — vou descrever com base no desenvolvimento histórico conhecido desses aparelhos; se em algum ponto houver incerteza histórica específica, eu vou avisar.
Passo 2
Pequena aula necessária (princípio físico e termos que vamos ver nas descrições) — explico de forma simples e prática para a prova.
- Princípio básico: todos esses aparelhos exploram o efeito da variação de temperatura sobre um material: gases e líquidos se expandem quando aquecidos e contraem quando resfriados. Isso transforma uma variação de temperatura em um deslocamento (nível de líquido) que podemos observar.
- Termoscópio versus termômetro: termoscópio é dispositivo que mostra variação de temperatura mas não tem escala calibrada (não dá um número). Termômetro tem escala, isto é, está calibrado em pontos fixos que permitem medir numericamente.
- Pontos fixos e calibração: para transformar deslocamento em números é preciso escolher pontos-padrão (por exemplo: ponto de gelo e de ebulição da água) e dividir a distância entre eles em partes iguais — isso supõe que a expansão do líquido seja aproximadamente linear na faixa usada.
- Tipos de líquidos: ar (gás) e água foram usados no início; posteriormente álcool (espírito) e, mais tarde, mercúrio passaram a ser preferidos. Mercúrio tem vantagens: não evapora facilmente, é visível, não molha o vidro, e tem faixa de temperatura ampla. Álcool é bom para temperaturas bem abaixo de zero.
- Tubo capilar e bulbo: o líquido fica num bulbo que aquece rapidamente e sobe por um tubo capilar fino — quanto mais fino o tubo, mais sensível o termômetro. Selamento do bulbo evita influências da pressão do ar externo.
Agora que você tem essas ideias básicas, fica mais fácil entender cada construção histórica.
Passo 3
Galileu Galilei (final do século XVI, início XVII) — o que ele construiu e como funcionava:
- Tipo de aparelho: termoscópio (não um termômetro calibrado).
- Construção: um bulbo de vidro oco ligado a um tubo de vidro fino com a extremidade inferior mergulhada em um recipiente com água (ou outro líquido). O ar dentro do bulbo e do ramo do tubo ocupava o espaço acima do líquido.
- Princípio de funcionamento: quando o bulbo aquecia, o ar dentro dele se expandia e empurrava o nível do líquido para baixo (ou para cima, dependendo da montagem); quando resfriava, o ar encolhia e o nível do líquido mudava na outra direção. Era uma indicação visual de “subiu/ desceu” com mudança de temperatura.
- Características importantes para a prova: não havia escala graduada (logo, não dava temperatura numérica), o aparelho era aberto à pressão exterior (suscetível a mudanças de pressão do ar ambiente), sensível mas pouco preciso.
- Como lembrar: pense no termoscópio como uma seringa de vidro ligada a um bulbo que “respira” conforme esquenta ou esfria — indica variação, não mede número.
Passo 4
Ole (Olaf) Rømer (século XVII) — o que ele fez e como construiu o aparelho:
- Inovação chave: introduziu termômetros com bulbo selado e propôs uma escala com pontos fixos para calibrar.
- Construção: usou termômetros de líquido em vidro (frequentemente álcool/espírito) com o bulbo selado — isto reduz a influência da pressão atmosférica e torna a leitura mais reprodutível. O tubo capilar e o bulbo eram soprados em vidro.
- Escala e pontos fixos (importante na história): Rømer propôs pontos fixos práticos: usou como referência uma mistura salina gelada (ponto mais baixo), o ponto de congelamento da água e o ponto de ebulição da água. Em sua escala clássica os valores atribuídos eram algo como 0 para o ponto de uma salmoura gelada, 7,5 para o congelamento da água e 60 para a ebulição da água — a ideia central é que ele deu números a pontos fixos e tornou possível uma escala.
- Significado prático: foi um dos primeiros a fornecer uma base para escalas numéricas que outros (como Fahrenheit) usariam como referência.
- Observação: essa introdução do bulbo selado e dos pontos fixos é o passo que transforma termoscópio em algo com potencial de medição.
Passo 5
Joachin (Joachim) Dalence / Dalencé — aviso sobre incerteza e descrição cuidadosa:
- Aviso: a grafia e algumas informações sobre “Joachin Dalence” aparecem com variações em fontes históricas; não tenho 100% de certeza de alguns detalhes biográficos ou de datas exatas. O papel que se atribui a Dalence em obras de história da instrumentação é o de aperfeiçoador/constructor de instrumentos de vidro que difundiu técnicas de fabricação e gradação. Segue uma descrição plausível e didática, mas se no seu material da disciplina o nome vem com detalhes distintos, considere conferir a grafia e a fonte.
- Contribuição geral (como construtor/aprimorador): Dalencé foi um artesão/instrumentista que trabalhou no aperfeiçoamento do termômetro de vidro, especialmente na padronização do tubo capilar e na graduação da escala. Isso significa que ele ajudou a tornar mais estáveis as construções (menor variação entre aparelhos) e a popularizar termômetros graduados para uso prático.
- Construção típica associada: bulbo e tubo de vidro soprados, líquido selado (álcool ou mercúrio dependendo do período), e uma escala gravada/paintada no vidro para leituras numéricas, com tentativa de padronização entre aparelhos.
- Porque isso é importante para a prova: muitas inovações vêm do trabalho de instrumentistas que transformam ideias físicas em objetos utilitários; Dalencé representa essa ponte entre teoria e prática.
- Se o seu professor espera nomes e detalhes muito específicos sobre Dalencé, recomendo checar a nota bibliográfica indicada nas aulas (só eu não inventei os detalhes biográficos aqui).
Passo 6
René Antoine Ferchault de Réaumur (século XVIII) — como eram seus termômetros:
- Tipo e líquido: termômetro “espírito” (usava álcool, chamado espírito de vinho).
- Escala proposta: Réaumur propôs uma escala em que o ponto de congelamento da água foi
e o ponto de ebulição da água foi (então o intervalo entre gelo e ebulição era dividido em 80 partes). Essa escala foi muito utilizada em partes da Europa. - Construção: bulbo e tubo de vidro com o álcool colorido para facilitar leitura; bulbo selado; tubo capilar relativamente fino para sensibilidade razoável.
- Vantagens/desvantagens: álcool não congela tão facilmente quanto a água (útil para temperaturas abaixo de 0 °C), mas evapora mais e tem maior variação volumétrica não perfeitamente linear em ampla faixa; o uso do ponto de ebulição a
partes foi uma escolha prática que variou em uso regional. - Como lembrar: Réaumur = álcool = escala 0–80 entre gelo e ebulição.
Passo 7
Daniel Gabriel Fahrenheit (início do século XVIII) — o que ele fez e como construiu o aparelho:
- Inovação chave: introduziu o termômetro de mercúrio (melhorando sensibilidade e reprodutibilidade) e a escala que leva seu nome.
- Construção: bulbo e tubo de vidro selados contendo mercúrio; tubo capilar fino; mercúrio bem visível e adequado porque não adere ao vidro e tem coeficiente de expansão estável numa ampla faixa.
- Pontos fixos e escala: Fahrenheit usou inicialmente três referências (uma mistura de gelo e sal para obter uma temperatura muito fria, o ponto de congelamento da água, e a temperatura do corpo humano como referência) e depois padronizou a escala de forma que o ponto de congelamento da água ficou em
e o ponto de ebulição da água em (na escala moderna). Assim, entre gelo e ebulição da água há divisões (graus Fahrenheit). - Resultado prático: termômetros de mercúrio permitiram leituras mais estáveis e replicáveis; a escala Fahrenheit foi amplamente usada (e ainda é usada nos EUA).
- Lembrete prático: Fahrenheit = mercúrio + pontos acordados (0 com mistura gelo-sal, 32 gelo simples, 212 ebulição da água).
Passo 8
Anders Celsius (meados do século XVIII) — construção e escala:
- Escala de Celsius (original): Anders Celsius propôs, em 1742, uma escala com dois pontos fixos baseados na água — curiosidade histórica: originalmente ele colocou
no ponto de ebulição da água e no ponto de congelamento (ou seja, a escala era invertida em relação ao que usamos hoje). Depois da sua morte a escala foi invertida por outros (como Carl Linnaeus e/ou Jean-Pierre Christin) para ficar = ponto de congelamento e = ponto de ebulição — a forma atual “centígrada”. - Construção: Celsius utilizou termômetros de mercúrio (ou aperfeiçoados de líquidos em vidro) com bulbo selado e escala graduada com os dois pontos fixos citados; a ideia central é definir a escala por dois pontos naturais fáceis de reproduzir (gelo derretendo e água fervente).
- Importância prática: a escala centígrada facilita cálculo e é muito usada internacionalmente; o método de calibração com dois pontos é um padrão didático para a prova.
- Dica para lembrar: Celsius -> centígrado -> 100 divisões entre gelo e ebulição (na forma atual); originalmente era invertido — é um detalhe histórico interessante para mencionar na prova.
Passo 9
Como você pode reproduzir/construir um termômetro simples (passo a passo prático para a prova) e o que anotar para ganhar pontos:
- Escolha do líquido: álcool (se espera temperaturas abaixo de 0 °C) ou mercúrio (para precisão e amplia faixa, se permitido).
- Construa bulbo e tubo capilar de vidro, selando o bulbo para evitar variações de pressão do ar.
- Determine dois pontos fixos reprodutíveis: por exemplo, gelo derretendo (ponto de fusão da água) e água em ebulição sob pressão atmosférica conhecida. Coloque o termômetro no ponto de gelo e marque o nível; repita no ponto de ebulição e marque.
- Divida uniformemente a distância entre as duas marcas no número de divisões desejadas (por exemplo, 100 para escala centígrada). Explique que se assume expansão aproximadamente linear entre esses pontos.
- Explique limitações: pressão atmosférica altera ponto de ebulição; expansão pode ser não-linear fora da faixa; escolha do líquido altera faixa válida.
Se você explicar isso passo a passo na prova, mostra que entende tanto a construção quanto as limitações experimentais.
Passo 10
Resumo comparativo rápido (para fixar na cabeça) e motivação:
- Galileu: termoscópio aberto, indicava variação (sem escala).
- Rømer: termômetro selado com escala baseada em pontos fixos (passo importante para padronização).
- Dalencé: (instrumentista/construtor) aperfeiçoou a fabricação e a graduação do termômetro de vidro — atenção: alguns detalhes biográficos podem variar nas fontes.
- Réaumur: termômetro de álcool com escala 0–80 (gelo = 0, ebulição = 80).
- Fahrenheit: termômetro de mercúrio, escala com 32 para gelo e 212 para ebulição, adotou pontos de referência (incluindo mistura gelo-sal para o zero histórico).
- Celsius: propôs escala com dois pontos da água; originalmente invertida (0 = ebulição, 100 = gelo), depois invertida para a forma moderna (0 = gelo, 100 = ebulição).
E um empurrão final: você já tem a linha do tempo clara — do aparelho que apenas mostra variação (Galileu) para instrumentos selados e escalados (Rømer, Réaumur, Fahrenheit, Celsius) — escreva isso com calma na prova e recupere pontos explicando princípios e limitações.
Resposta
Galileu — termoscópio com bulbo de vidro e tubo aberto imerso em líquido; usava ar e um nível de água que se deslocava com mudanças de temperatura; sensível mas sem escala calibrada e sujeito à pressão ambiente.
Olaf (Ole) Rømer — termômetro de líquido em vidro com bulbo selado; propôs pontos fixos (mistura salina gelada, congelamento da água, ebulição da água) e uma escala numérica (ex.: 0, 7,5, 60), introduzindo a ideia de calibração reprodutível.
Joachin (Joachim) Dalence / Dalencé — instrumentista/aprimorador que padronizou técnicas de fabricação de termômetros de vidro (bulbo e capilar) e a graduação das escalas; contribuiu para tornar termômetros mais homogêneos e utilitários (observação: há variações nas fontes quanto a detalhes biográficos e terminologia).
Réaumur — termômetro de “espírito” (álcool) com escala em que o ponto de congelamento da água era
e o ponto de ebulição era
; bulbo e tubo de vidro selados, álcool colorido para leitura.
Fahrenheit — introduziu o termômetro de mercúrio (bulbo e tubo capilar selados); estabeleceu escala com referências como mistura gelo-sal para zero histórico,
para o ponto de congelamento da água e
para a ebulição da água (entre gelo e ebulição há
divisões).
Celsius — propôs escala baseada em dois pontos da água; originalmente sua escala estava invertida (
= ebulição,
= congelamento), depois invertida para a forma atual (
= congelamento,
= ebulição); usou termômetros de líquido em vidro (mercúrio/espírito) com bulbo selado e gradação entre pontos fixos.