Sabendo que as escalas de temperatura Celsius e Fahrenheit estão relacionadas por
, qual é a temperatura do zero absoluto (
) na escala Fahrenheit?
Passo 1
O enunciado dá a relação entre as escalas Celsius e Fahrenheit e pede a temperatura do zero absoluto na escala Fahrenheit. Informações e pedido listados claramente:
- Relação dada entre as escalas:
- Pedido: encontrar a temperatura do zero absoluto (isto é,
na escala Kelvin) expressa em graus Fahrenheit.
Passo 2
Entender a relação entre Kelvin e Celsius (isto é, como passar de
em kelvin para
). A definição prática é:
Nessa fórmula:
-
é a temperatura na escala Kelvin; -
é a temperatura na escala Celsius; -
é a diferença fixa entre as duas escalas (zero em Kelvin corresponde a ).
Passo 3
Aplicar a relação para
(zero absoluto). Isolando
da fórmula do passo anterior:
Para
temos:
Passo 4
Agora usar a fórmula de conversão Celsius
Fahrenheit fornecida no enunciado para transformar
em
. A fórmula é
Substituindo
obtemos a expressão que vamos calcular:
Passo 5
Fazer a conta passo a passo (sem pular etapas, como se estivesse fazendo na prova sem calculadora):
- Multiplicar por
:
- Dividir o resultado por
:
- Somar
:
Passo 6
Interpretar o resultado: o valor encontrado é a temperatura equivalente a
K na escala Fahrenheit. Mantemos a unidade
e, se necessário, podemos arredondar; o valor com duas casas decimais já é exato para a operação feita com os dados padrão.
Passo 7
Encorajamento rápido: é um problema de conversão direta — a ideia é lembrar que zero absoluto é
e aplicar a fórmula linear de conversão. Se na prova esquecer o valor em Celsius, derive-o lembrando que Kelvin e Celsius diferem por
.