Enunciado
Termodinâmica - Termodinamica,Teoria Cinética e Termodinâmica Estatística, Sears e Salinger- Ed: 3º - Capítulo 1.Problemas - Ex. 9
O comprimento da coluna de mercúrio em um certo termômetro de mercúrio-em-vidro é de , quando o termômetro está em contato com água em seu ponto tríplice. Considere o comprimento da coluna de mercúrio como propriedade termométrica e seja a temperatura empírica determinada pelo termômetro.
a) Calcule a temperatura empírica medida quando o comprimento da coluna de mercúrio é .
b) Calcule o comprimento da coluna de mercúrio no ponto de vapor.
c) Se pode ser medido com a precissão de , este termômetro pode ser usado para distinguir o ponto de gelo e o ponto tríplice?
Passo 1
Fala galerinha, beleza?
Primeiro, vamos registrar algumas temperaturas importantes. Para o ponto tríplice, temos . Já para o ponto de gelo, , enquanto para o ponto de ebulição temos .
Seguindo o que foi apresentado no texto do capítulo (seção 1.6), podemos relacionar a propriedade a uma temperatura empírica por
Pelos dados do problema, temos e , de modo que
Substituindo :
Passo 2
No ponto de vapor, temos , de modo que
Passo 3
Por fim, no item (c), vamos estimar quando . Para isso, basta observar que
Assim,
Portanto, o menor intervalo de temperatura que pode ser detectado pelo termômetro é . A diferença entre o ponto triplo e o ponto de gelo é bem menor que isso (), de modo que esse termômetro não consegue distinguir um do outro.
Resposta
Não.