Todo mundo sabe que a temperatura é medida em graus Celsius. As pessoas familiarizadas com a física sabem que a unidade internacional dessa quantidade é o kelvin. O desenvolvimento histórico do conceito de temperatura e os instrumentos correspondentes para sua determinação levaram ao fato de que atualmente usamos outros sistemas métricos que nossos ancestrais. O artigo discute as questões: o que é o grau Réaumur, quando foi usado e como ele se relaciona com as escalas geralmente aceitas para medição de temperatura.
Rene Antoine Réaumur
Antes de considerar a escala Réaumur para determinar a temperatura dos corpos circundantes, considere a personalidade de seu criador.
Rene Réaumur nasceu em 28 de fevereiro de 1683 na cidade francesa de La Rochelle. Ele começou a mostrar amor pela pesquisa científica do mundo circundante desde a infância. Rene estava interessado em física, matemática,astronomia, direito, filosofia, biologia, metalurgia, línguas e muitas outras disciplinas.
Aos 25 anos, torna-se membro da Academia Francesa de Ciências, e imediatamente começa a confiar a implementação de projetos científicos sérios em escala nacional. Como membro da Academia de Ciências, Réaumur publicou um trabalho científico todos os anos durante 50 anos. Muitos de seus trabalhos sobre o estudo dos insetos, bem como sobre o estudo das propriedades dos metais, foram traduzidos para o inglês e o alemão. Seus contemporâneos o chamavam de Plínio do século XVIII.
O cientista morreu aos 74 anos como resultado de uma queda de cavalo durante uma das cavalgadas. Depois dele, Réaumur deixou manuscritos científicos que ocupavam 138 pastas.
Abrindo uma nova escala de temperatura
No início do século 18, não havia uma escala geralmente aceita para medir a temperatura dos corpos no mundo. Em 1731, como resultado de experimentos termodinâmicos, René Reaumur propôs o uso de uma escala de temperatura, que passou a levar seu sobrenome. Esta escala é utilizada há mais de 100 anos nos principais países da Europa, em particular na França, Alemanha e Rússia. Ela acabou sendo substituída pela escala Celsius, que ainda é amplamente usada hoje.
É interessante notar que Réaumur propôs usar sua escala 11 anos antes de Celsius.
Experiências que levaram à invenção da escala Réaumur
Os experimentos que inspiraram o cientista a inventar uma nova escala são muito simples. São eles: Réaumur se propôs a medir a temperatura de transição entre os estados de agregação de um líquido vital para o ser humano - a água, ou seja, determinar quando começa a cristalizar com a formação do gelo, e quando começa a ferver e se transformar em vapor. Para isso, o cientista decidiu usar um termômetro de álcool, que ele mesmo projetou.
O termômetro de Reaumur era um tubo de vidro, com cerca de 1,5 metro de altura, que se expandia na base em um recipiente com cerca de 10 cm de diâmetro. O tubo era preenchido com uma mistura de álcool etílico e água e selado nas duas extremidades. Foi a mistura de álcool que foi escolhida como fluido de trabalho porque esta substância alcoólica tem um coeficiente de expansão térmica 4 vezes maior que a água. O último fato significa que o nível da coluna de álcool é muito sensível às mudanças de temperatura, portanto, pode ser usado para medir com precisão a quantidade em questão.
Definindo o nível da coluna de álcool no termômetro em 0 graus quando sua base é abaixada em gelo derretido, Réaumur mediu esse valor colocando o dispositivo em água fervente. O cientista notou que, se a altura inicial da coluna de álcool é de 1.000 unidades, seu valor final é de 1.080 unidades. O número 80, como a diferença entre os níveis quente e frio de uma coluna em um termômetro, Réaumur colocou na base de sua escala de temperatura.
escala octal
Como foi dito, 0 graus na escala Réaumur (°R) correspondem à temperatura de fusão do gelo e 80°R ao ponto de ebulição da água. Isso significa,que a escala proposta pelo cientista francês é oitenta decimais, o que a distingue das escalas Celsius ou Kelvin, que se baseiam no número 100. Este último fato, obviamente, levou ao seu deslocamento gradual por essas escalas. Nosso sistema numérico é decimal, portanto, usar números como 10, 100 e assim por diante é muito mais conveniente do que valores intermediários.
Relação com escalas Celsius e Kelvin
Como mencionado acima, a temperatura Réaumur não é usada em quase nenhum lugar agora, no entanto, às vezes é usada durante a preparação de calda de açúcar e na produção de caramelo. Portanto, as fórmulas para converter graus Reaumur para Celsius e Kelvin devem ser fornecidas. Estas fórmulas são as seguintes:
- C=1, 25R;
- K=1, 25R + 273, 15.
Nas expressões apresentadas R, C, K - graus Réaumur, Celsius e Kelvin, respectivamente. Verificar a exatidão da primeira fórmula é bastante simples: substituímos nela o valor de 80 ° R, no qual a água ferve. Então obtemos: C \u003d 1, 2580 \u003d 100 ° C, que corresponde exatamente ao ponto de ebulição desse líquido em condições normais na escala familiar para nós.
Além disso, aqui estão as fórmulas inversas para converter graus Celsius e Kelvin para Réaumur:
- R=0,8C;
- R=0,8K - 218,52.
Observe que zero graus Réaumur coincide com esta temperatura Celsius.
Exemplo de resolução de problemas
Como pode ser visto nas fórmulas do parágrafo anterior, a conversão entre diferentes escalas de mediçãotemperatura é bastante fácil. Vamos resolver um problema simples: "Na fabricação do caramelo, foi utilizado um termômetro calibrado para graus Réaumur, que, durante o preparo dos doces, apresentou um valor de 123 ° R. Quantos graus o termômetro mostraria se fosse calibrado para a escala Celsius?"
Usando a fórmula para converter graus Réaumur para Celsius, obtemos: C=1,25123=153,75 °C. Para completar a solução, também traduzimos esses graus em um valor Kelvin, obtemos: K \u003d 1,25123 + 273, 15 \u003d 426,9 °K.
