A temperatura é uma mudança física ou química? (e porque?)

A temperatura é uma mudança física porque mede a energia cinética média das partículas de uma substância e não implica qualquer alteração na composição química ou identidade da substância. Esta é uma mudança reversível que pode flutuar dependendo da quantidade de energia presente no sistema.

Bem, essa foi apenas uma resposta simples. Mas há mais algumas coisas que você deve saber sobre esse assunto que deixarão seu conceito muito claro.

Então, vamos direto ao assunto.

Por que a temperatura é uma propriedade física?

A temperatura é considerada uma propriedade física porque descreve uma característica de uma substância ou sistema que pode ser medida sem alterar a sua composição química. Em outras palavras, a temperatura é uma propriedade fundamental da matéria que pode ser quantificada e comparada entre diferentes substâncias sem alterar a sua identidade.

Aqui estão algumas razões principais pelas quais a temperatura é classificada como uma propriedade física:

• Independente da quantidade de substância: A temperatura não depende da quantidade de material presente. Quer você tenha uma amostra pequena ou grande, a temperatura permanece a mesma se elas estiverem em equilíbrio térmico . Por exemplo, um copo de água quente e uma piscina cheia de água quente podem ter a mesma temperatura, mas a piscina contém uma quantidade significativamente maior de água.
• Mensurável com instrumentos físicos: A temperatura pode ser medida usando vários instrumentos físicos, como termômetros, termopares e sensores infravermelhos. Esses instrumentos podem detectar a energia térmica de uma substância e fornecer um valor numérico que representa sua temperatura.
• Influencia o comportamento físico: A temperatura afeta o comportamento físico da matéria. Determina se uma substância está no estado sólido, líquido ou gasoso (transição de fase) e também influencia sua densidade, volume e pressão. Por exemplo, quando a água é aquecida, ela se transforma em vapor à medida que a temperatura aumenta.
• É uma propriedade intensiva: Propriedades intensivas são aquelas que não dependem do tamanho ou massa do sistema. A temperatura é uma propriedade intensiva porque seu valor permanece o mesmo para um material específico, independentemente do tamanho da amostra.
• Usado para caracterização e comparação: Cientistas e engenheiros usam a temperatura como parâmetro crítico para caracterizar e comparar substâncias e sistemas. Desempenha um papel crucial em vários campos científicos, como física, química, engenharia, meteorologia e muitos mais.

Em resumo, a temperatura é uma propriedade física porque descreve uma característica fundamental da matéria que pode ser medida independentemente da quantidade da substância e que influencia o seu comportamento físico. A sua capacidade de quantificação e comparação entre diferentes substâncias torna-o um conceito essencial no estudo das ciências físicas.

Por que a temperatura não é uma propriedade química?

A temperatura não é uma propriedade química porque não depende da composição química de uma substância. As propriedades químicas, por outro lado, são características de uma substância que descrevem como ela interage com outras substâncias e como sofre alterações químicas.

As propriedades químicas estão relacionadas à estrutura interna e à composição de um material, bem como à forma como ele reage com outras substâncias para formar novos compostos. Eles envolvem mudanças na identidade química da substância. Por exemplo, inflamabilidade, reatividade com ácidos ou bases e potencial de oxidação são exemplos de propriedades químicas.

Em contraste, a temperatura é uma medida da energia cinética média das partículas de uma substância e não é influenciada pela sua composição química. Duas substâncias com composições químicas completamente diferentes podem ter a mesma temperatura se estiverem em equilíbrio térmico.

Por exemplo, um copo de água e um copo de etanol podem ter a mesma temperatura, embora sejam quimicamente distintos.

A temperatura é sobretudo uma propriedade termodinâmica, ligada ao estado energético de uma substância, e caracteriza o calor ou o frio de um sistema.

É uma propriedade extrínseca, o que significa que pode ser influenciada por fatores externos, como a transferência de calor, mas não altera fundamentalmente a natureza química da substância.

Em resumo, a temperatura não é uma propriedade química porque não descreve o comportamento químico ou a identidade de uma substância; pelo contrário, é uma propriedade física que reflete a energia cinética média das partículas contidas na substância.

Como a temperatura é medida?

A temperatura geralmente é medida usando diferentes tipos de termômetros ou sensores de temperatura. A escolha do método de medição depende da aplicação, da faixa de temperatura a ser medida e do nível de precisão necessário.

Aqui estão alguns métodos comuns para medir a temperatura:

1. Termômetro Líquido de Vidro: Este é um tipo de termômetro tradicional e simples. É um tubo de vidro cheio de um líquido, geralmente mercúrio ou álcool, que se expande ou contrai com as mudanças de temperatura. A temperatura é determinada pela leitura do nível do líquido em uma escala no termômetro.
2. Termômetro de tira bimetálica: Este tipo de termômetro utiliza duas tiras de metal diferentes com diferentes coeficientes de expansão térmica, unidas. À medida que a temperatura muda, as tiras dobram devido às suas diferentes taxas de expansão, e o movimento resultante pode ser medido para determinar a temperatura.
3. Termopares: Termopares são sensores de temperatura feitos de dois fios metálicos diferentes conectados em uma extremidade. Quando há uma diferença de temperatura entre as duas extremidades, uma tensão é gerada e a temperatura pode ser calculada com base nesta tensão. Os termopares são amplamente utilizados devido à sua ampla faixa de temperatura e tempos de resposta rápidos.
4. Detectores de temperatura de resistência (RTDs): RTDs são sensores de temperatura feitos de metais puros, geralmente platina, com uma relação resistência-temperatura conhecida e repetível. À medida que a temperatura muda, a resistência do RTD muda e esta mudança é usada para calcular a temperatura.
5. Termômetros infravermelhos: Os termômetros infravermelhos , também chamados de termômetros sem contato, medem a temperatura detectando a radiação infravermelha emitida por um objeto. Não requerem contato direto com o objeto e são úteis para medir a temperatura de objetos distantes ou inacessíveis.
6. Termistores: Termistores são sensores de temperatura que utilizam materiais semicondutores cuja resistência depende fortemente da temperatura. Sua resistência diminui ou aumenta com as mudanças de temperatura, e essa mudança na resistência é usada para determinar a temperatura.
7. Pirômetros: Os pirômetros são usados para medir altas temperaturas, geralmente em um ambiente industrial. Eles funcionam com base no princípio da detecção de radiação e são adequados para medir temperaturas de objetos extremamente quentes, como fornos e metalurgia.
8. Termômetros digitais: Os termômetros digitais usam sensores eletrônicos para medir a temperatura e fornecer uma leitura digital da temperatura. Eles geralmente são equipados com recursos adicionais, como armazenamento de memória, alarmes e recursos de registro de dados.

Cada método de medição de temperatura tem suas vantagens e limitações, e a escolha do método apropriado depende de fatores como a precisão necessária, a faixa de temperatura a ser medida e a aplicação específica ou indústria envolvida.

Leitura adicional

O ponto de fusão é uma propriedade intensiva ou extensiva?
O comprimento é uma propriedade intensiva ou extensiva?
A propriedade é de alta temperatura ou extensa?
A cor é uma propriedade intensiva ou extensiva?
A propriedade é massiva ou extensiva?