O que é uma escala absoluta?
Temperatura é uma medida de energia, com temperaturas mais altas indicando mais movimento de moléculas, ou energia cinética. As escalas comuns incluem as escalas Fahrenheit e Celsius, cada uma com um número conhecido de graus ou incrementos entre os pontos de congelamento e ebulição da água. Uma escala absoluta não usa o mesmo ponto de referência, mas é baseada em zero como um valor teórico em que as moléculas não têm energia cinética. Alguns cientistas acreditam que o zero absoluto nunca pode ser alcançado, porque como valor calculado não há como mensurá-lo.
O físico britânico William Thomson, ou Lord Kelvin, criou uma escala absoluta na década de 1840. Em sua escala Celsius, a água congela a uma temperatura de 0 ° C e ferve a 100 ° C. Kelvin calculou que o limite absoluto de baixa temperatura é de aproximadamente -273 ° C, chamando isso de ponto zero de sua escala. Sua escala usava os mesmos incrementos de temperatura que a escala Celsius e recebeu o nome de escala Kelvin.
William Rankine propôs uma escala absoluta na década de 1850, com base no sistema Fahrenheit, em vez de Celsius. Nesta escala, a água congela a uma temperatura de 32 ° F e ferve a 212 ° F. Ele baseou sua escala no mesmo ponto zero teórico de Kelvin, que é aproximadamente -459 ° F, e isso é conhecido como escala de Rankine.
Uma temperatura absoluta de escala define o movimento das moléculas, em vez de uma medição da energia térmica. À medida que a energia em um gás aumenta ou diminui, a pressão muda para os gases mantidos em um recipiente fechado. A determinação da propriedade dos gases envolve medições de temperaturas e pressões em comparação com valores padrão conhecidos, com o zero absoluto como referência. Essas propriedades podem ser importantes para analisar misturas de gases ou propriedades de gases ou outros materiais em temperaturas criogênicas ou extremamente baixas.
Outra propriedade dos materiais é seu ponto triplo. Essa é uma temperatura e pressão em que o material pode existir nas três fases; sólido, gás e líquido. Um exemplo de ponto triplo é a água, que tem um ponto triplo a 273 ° K, que é o mesmo que seu ponto de congelamento normal de 32 ° F ou 0 ° C. Isso explica como a geada pode se formar nas noites frias, porque as moléculas de água sob certas condições podem passar diretamente de um estado gasoso para um sólido, ou vice-versa.
O processo de passagem do sólido diretamente para o gás é chamado de sublimação. Cubos de gelo que desaparecem lentamente em um freezer estão subliming a água diretamente para um vapor do gelo sólido. Outro produto químico comum que sublima é o gelo seco ou o dióxido de carbono congelado, que muda diretamente de um sólido para um gás sem derreter. Essa propriedade pode ser útil para processos industriais de baixa temperatura ou refrigeração, onde líquidos podem criar problemas de manuseio.
Muitas substâncias têm temperaturas de ponto triplo muito baixas, o que torna uma escala absoluta importante para sua medição. A separação de gases para fins industriais requer temperaturas muito baixas, muitas vezes medidas em termos absolutos. Gases como o hélio têm um ponto triplo muito próximo do zero absoluto, o que o torna útil como referência para outros gases.