Por que a vodca não congela no freezer residencial?
Esse é o questionamento feito por um estudante ao seu professor de Física, em que obtém, a seguinte resposta: “A vodca contém aproximadamente
de álcool, cuja temperatura de congelamento é próxima a
. Essa quantidade de álcool é suficiente para que a vodca suporte a temperatura do freezer doméstico sem passar ao estado sólido.” Buscando compreender melhor a explicação do professor, o estudante converte a temperatura em Fahrenheit, da escala termométrica, utilizada na explicação, para graus Celsius.
Esse é o questionamento feito por um estudante ao seu professor de Física, em que obtém, a seguinte resposta: “A vodca contém aproximadamente
Passo 1
O que o enunciado pede: converter a temperatura que o professor deu,
, da escala Fahrenheit para a escala Celsius, isto é, encontrar quantos graus Celsius correspondem a
.
Informações fornecidas que vamos usar:
Nada mais é necessário para a conversão; a relação entre as duas escalas será usada nos passos seguintes.
Passo 2
Entender a relação entre Fahrenheit e Celsius (a “fórmula de conversão”).
Explicação didática: as escalas são lineares e duas correspondências conhecidas são
e
A variação de temperatura de
a
em Celsius corresponde a uma variação de
a
em Fahrenheit. Assim a razão (a “inclinação” da transformação linear) é
Isso significa que, em geral, a relação direta é
onde
é a temperatura em Fahrenheit e
a temperatura em Celsius. Para converter de Fahrenheit para Celsius isolamos
:
Aqui:
-
é o valor em graus Fahrenheit que você tem; -
é o valor em graus Celsius que queremos encontrar; - multiplicar por
ajusta a escala e subtrair remove o deslocamento entre as escalas.
Passo 3
Aplicar a fórmula com
. Substituímos
na fórmula
por
, obtendo
Passo 4
Calcular a diferença dentro do parêntese:
Portanto a expressão ficou
Passo 5
Multiplicar
por
:
Logo
Passo 6
Dividir
por
. Feito o quociente obtemos
Em termos de unidade, isso é
.
Comentário prático e incentivo: isso explica por que o professor disse que o álcool congela a uma temperatura muito baixa —
é bem mais baixo que a temperatura típica de um freezer doméstico (por exemplo, cerca de
), então o álcool contido na vodca não vai congelar no freezer de casa. Boa pergunta — você está fazendo o caminho certo ao transformar as unidades para entender a ideia!