Quando você está com febre e mede a temperatura com um termômetro, qual é aproximadamente o tempo de relaxamento?

Passo 1

Vamos lá! O enunciado pergunta: “Quando você está com febre e mede a temperatura com um termômetro, qual é aproximadamente o tempo de relaxamento?” Isso está ligado ao conteúdo de transferência de calor e equilíbrio térmico. Para resolver, vamos precisar entender como a temperatura do termômetro se ajusta à temperatura do corpo humano.

Passo 2

Primeiro, vamos falar sobre o tempo de relaxamento. Esse termo se refere ao tempo que leva para um sistema (neste caso, o termômetro) alcançar o equilíbrio térmico com outro sistema (seu corpo). Ou seja, é o tempo que o termômetro leva para parar de mudar de temperatura e refletir a temperatura real do seu corpo.

Passo 3

Para estimar esse tempo, precisamos considerar alguns fatores, como a capacidade térmica do termômetro e a taxa de transferência de calor entre o termômetro e o corpo. A capacidade térmica ( ) é a quantidade de calor necessária para mudar a temperatura do termômetro, e a taxa de transferência de calor ( ) depende de como o calor flui entre os dois sistemas.

Passo 4

A equação que relaciona esses conceitos é a da constante de tempo ( tau = ChA ) em sistemas térmicos:
Onde:
  • é a capacidade térmica do termômetro.
  • é o coeficiente de transferência de calor.
  • é a área de contato entre o termômetro e a pele.

Passo 5

Na prática, termômetros comuns têm tempos de resposta variados. Termômetros digitais geralmente levam cerca de 30 segundos a 1 minuto para estabilizar a temperatura, enquanto termômetros de mercúrio podem levar de 1 a 3 minutos. Esses tempos são resultantes das propriedades físicas dos materiais e do design do termômetro que facilitam a transferência de calor eficiente.

Resposta

O tempo de relaxamento para um termômetro medir a temperatura corporal durante uma febre é aproximadamente de 30 segundos a 3 minutos, dependendo do tipo de termômetro utilizado.

Exercícios relacionados