Pesquise e explique o funcionamento dos seguintes termômetros:
e. Termômetro de gás a volume fixo;
e. Termômetro de gás a volume fixo;
Passo 1
Beleza, vamos lá! O enunciado pede para a gente pesquisar e explicar como funciona um termômetro de gás a volume fixo. A matéria aqui é Termometria, que estuda como medimos a temperatura usando diferentes tipos de termômetros. Para resolver isso, vamos precisar entender a Lei dos Gases Ideais e como a pressão e temperatura do gás se relacionam quando o volume é mantido constante.
Passo 2
Primeiro, vamos relembrar a Lei dos Gases Ideais, que é uma equação que relaciona pressão (
), volume (
) e temperatura (
) de um gás:
Aqui,
é a quantidade de substância em mols e
é a constante dos gases. Essa lei nos diz que, se o volume (
) é fixo e a quantidade de gás (
) também não muda, a pressão (
) é diretamente proporcional à temperatura (
).
Passo 3
No termômetro de gás a volume fixo, usamos exatamente essa relação. O volume do recipiente onde o gás está contido nunca muda. Então, se a temperatura do gás aumenta, a pressão também aumenta, e se a temperatura diminui, a pressão baixa.
Passo 4
Para medir a temperatura, monitoramos a pressão do gás. O termômetro tem um manômetro ou sensor de pressão que detecta essas variações. Sabendo que o volume está constante, podemos usar a relação da Lei dos Gases Ideais para calcular a temperatura a partir da pressão medida.
Passo 5
É importante calibrar o termômetro usando temperaturas conhecidas para garantir que as leituras de pressão correspondam corretamente às temperaturas desejadas. Assim, quando o gás sobe de temperatura e a pressão aumenta, a escala do termômetro traduz essa pressão em um valor de temperatura específico.
Resposta
Então, o termômetro de gás a volume fixo funciona mantendo o volume constante e medindo as variações de pressão do gás dentro desse volume. Usando a Lei dos Gases Ideais, relacionamos a pressão medida à temperatura, permitindo determinar a temperatura ambiente de forma precisa.