Um fabricante de termômetros orienta em seu manual de instruções que o instrumento deve ficar três minutos em contato com o corpo para aferir a temperatura. Esses termômetros são feitos com o bulbo preenchido com mercúrio conectado a um tubo capilar de vidro. De acordo com a termodinâmica, esse procedimento se justifica, pois é necessário que?
Passo 1
Beleza, vamos lá! O exercício fala sobre por que um termômetro precisa ficar três minutos em contato com o corpo para medir a temperatura. O conteúdo envolvido aqui é a termodinâmica, que estuda como o calor se move e como ele afeta as coisas ao nosso redor. Para resolver isso, vamos precisar entender um pouco sobre como os termômetros de mercúrio funcionam e o que acontece quando eles estão medindo a temperatura.
Passo 2
Primeiro, vamos entender como funciona um termômetro de mercúrio. Esse tipo de termômetro tem um bulbo cheio de mercúrio conectado a um tubo capilar de vidro. Quando a temperatura aumenta, o mercúrio se expande e sobe no tubo, indicando a temperatura.
Passo 3
Agora, para que o termômetro dê uma leitura precisa, é importante que ele atinja o equilíbrio térmico com o ambiente que está sendo medido, no caso, o corpo. Equilíbrio térmico significa que não há mais transferência de calor entre o termômetro e o corpo; eles estão na mesma temperatura.
Passo 4
A termodinâmica nos diz que, para alcançar esse equilíbrio térmico, é necessário que o calor seja transferido do corpo para o mercúrio no termômetro. Esse processo leva tempo porque o calor não é transferido instantaneamente; depende da quantidade de calor e das propriedades dos materiais envolvidos.
Passo 5
Portanto, os três minutos indicados no manual são o tempo necessário para que o mercúrio se expanda completamente até que não haja mais transferência de calor, garantindo que a leitura seja precisa e confiável.
Resposta
O termômetro precisa ficar três minutos em contato com o corpo para alcançar o equilíbrio térmico necessário, garantindo uma medição precisa da temperatura.