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o electricista o electricista
Paulo Paulo Cabral Cabral Responsável Responsável pelopelo Laboratório Laboratório de Metrologia de Metrologia e Ensaios e Ensaios | IEP| IEP - Instituto - Instituto Electrotécnico Electrotécnico Português Português
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{CALIBRAÇÃO {CALIBRAÇÃODE DETERMÓMETROS TERMÓMETROSÓPTICOS ÓPTICOSNO NOLABORATÓRIO LABORATÓRIODO DOIEP} IEP}
A temperatura A temperatura é inequivocamente é inequivocamente uma uma dasdas grandezas grandezas físicas físicas queque mais mais influência influência exerce exerce nasnas nossas nossas vidas. vidas. Estima-se Estima-se queque a temperatura a temperatura sejaseja a a segunda segunda grandeza grandeza mais mais medida medida dodo Sistema Sistema Internacional, Internacional, logo logo a seguir a seguir aoao tempo tempo (hora (hora legal legal e intervalo e intervalo dede tempo). tempo). Desde Desde o efeito o efeito queque a tema temperatura peratura tem tem nasnas nossas nossas vidas vidas (a (a sensação sensação dede friofrio e de e de calor calor afecta afecta sobremaneira sobremaneirao onosso nossobem-estar bem-estare até e atéo onosso nossohumor; humor;a febre a febre- temperatura temperatura corporal corporal excessiva excessiva - é-um é um dosdos sintomas sintomas mais mais avaliados avaliados nana prática prática médica; médica; etc.) etc.) atéaté às às medições medições dede temperatura temperatura nana ciência ciência e na e na indústria, indústria, já para já para nãonão falar falar nana meteorologia, meteorologia, é incontável é incontável o número o número dede situações situações emem queque se se efectuam efectuam medições medições dada grandeza grandeza temperatura. temperatura. E Etodavia todaviaé éalgo algotãotãopouco poucoconhecido conhecidododocidadão cidadãocomum! comum!SeSe pedirmos pedirmos a alguém a alguém para para definir definir "temperatura", "temperatura", usualmente usualmente obtereobteremos mos respostas respostas que que fazem fazem apelo apelo às às sensações sensações dede "frio" "frio" e de e de "calor", "calor", mas mas raramente raramente obteremos obteremos uma uma resposta resposta objectiva objectiva recorrendo recorrendo à terà termodinâmica modinâmica e definindo e definindo temperatura temperatura como como uma uma variável variável dede estado estado dede umum sistema sistema físico. físico.
quais quais a mais a mais conhecida conhecida é certamente é certamente a Pt100 a Pt100 (sensor (sensor dede platina), platina), emem queque se se determina determina a temperatura a temperatura sabendo sabendo qual qual o seu o seu efeito efeito sobre sobre a a resistência resistênciaeléctrica eléctricadedeumumelemento elementometálico; metálico;os ostermómetros termómetros bimetálicos, bimetálicos, emem queque se se estabelece estabelece a relação a relação entre entre a dilatação a dilatação dede uma uma bilâmina bilâmina e ae temperatura a temperatura a que a que está está exposta; exposta; etc.etc.
Todas Todas essas essas formas formas dede medir medir temperatura temperatura se se aproveitam aproveitam dede dois dois dosdos mecanismos mecanismosdedetransmissão transmissãodedeenergia energiacalorífica, calorífica,a condução a conduçãoe ae a convecção. convecção. EmEm ambos ambos os os casos casos a transferência a transferência dede energia energia tem tem umum suporte suporte material. material. IstoIsto é uma é uma aplicação aplicação prática prática dada chamada chamada "lei"lei zero zero dada termodinâmica", termodinâmica", a qual a qual nosnos dizdiz queque se se dois dois corpos corpos estão estão separadaseparadamente mente emem equilíbrio equilíbrio térmico térmico com com umum terceiro, terceiro, estão estão também também emem equiequilíbrio líbrio térmico térmico entre entre si, si, pelo pelo queque se se encontram encontram à mesma à mesma temperatura. temperatura. Existe Existecontudo contudouma umaterceira terceiraforma formadedetransferir transferirenergia energiatérmica térmica entre entre dois dois corpos, corpos, para para além além dada condução condução e da e da convecção. convecção. Trata-se Trata-se dada radiação, radiação, mecanismo mecanismo pelo pelo qual qual a energia a energia é transferida é transferida sem sem serser necessário necessário existir existir umum suporte suporte material. material. Este Este efeito efeito é bem é bem nosso nosso co-conhecido, bastando bastando pensar-se pensar-se nana forma forma como como o calor o calor dodo SolSol chega chega à à Uma Uma dasdas características características mais mais curiosas curiosas dada temperatura temperatura é oéfacto o facto dede serser nhecido, Terra, propagando-se propagando-se nono vazio. vazio. uma uma grandeza grandeza intensiva. intensiva. Se,Se, porpor exemplo, exemplo, juntarmos juntarmos dois dois objectos objectos Terra, com com a massa a massa dede 1 kg 1 kg cada, cada, obteremos obteremos uma uma massa massa total total dede 2 kg. 2 kg. SeSe A medição dede temperatura temperatura porpor radiação radiação é baseada é baseada nana lei lei dada radiação radiação dede unirmos unirmosduas duasbarras barrascom comcomprimentos comprimentosdede0,50,5m,m,resultará resultaráuma uma A medição Planck (radiação (radiação dede umum corpo corpo negro), negro), a qual a qual nosnos permite permite conhecer conhecer o o barra barracom com1 1m mdedecomprimento. comprimento.Nestes Nestescasos, casos,estamos estamosperante perante Planck conteúdo energético energético dede uma uma radiação radiação se se soubermos soubermos qual qual é oéseu o seu especespecgrandezas grandezas extensivas. extensivas. NoNo entanto, entanto, se se tivermos tivermos dois dois recipientes recipientes com com conteúdo dede comprimentos comprimentos dede onda onda (em(em termos termos simplistas, simplistas, qual qual é aésua a sua "cor"). "cor"). água água a 20 a 20 ºC ºC cada cada um, um, a sua a sua junção junção produzirá produzirá água água também também a 20 a 20 ºC ºC trotro Este Este efeito efeito é utilizado é utilizado desde desde háhá muitos muitos séculos, séculos, ainda ainda queque dede uma uma forma forma (e (e não não a 40 a 40 ºC!). ºC!). empírica, empírica, nana fundição fundição dede metais, metais, onde onde umum operador operador consegue consegue estimar estimar a a temperatura dodo metal metal porpor simples simples observação observação visual visual dada corcor deste. deste. AsAs formas formas queque têm têm sido sido utilizadas utilizadas para para se se medir medir a temperatura a temperatura estão estão temperatura Emboraos ostermómetros termómetrosdederadiação, radiação,também tambémconhecidos conhecidosporpor ligadas ligadas aosaos múltiplos múltiplos efeitos efeitos queque esta esta grandeza grandeza exerce exerce sobre sobre outras outras Embora pirómetrosópticos, ópticos,existam existamhálargos hálargosanos, anos,atéatéháháalgum algumtempo tempo grandezas grandezas físicas. físicas. É bem É bem conhecido, conhecido, e está e está muito muito vulgarizado vulgarizado (embora (embora pirómetros eram utilizados utilizados principalmente principalmente para para gamas gamas dede temperatura temperatura muito muito esteja esteja actualmente actualmente proibido), proibido), o termómetro o termómetro dede coluna coluna dede mercúrio mercúrio eram elevadas, tipicamente tipicamente acima acima dosdos 1 000 1 000 ºC,ºC, dado dado que que nessa nessa gama gama sãosão inserida inserida num num tubo tubo capilar capilar dede vidro, vidro, emem queque se se aproveita aproveita a variação a variação dodo elevadas, muitoescassos escassosos osdispositivos dispositivosdedemedição mediçãoporporcontacto. contacto.Apenas Apenas volume volume dede umum líquido líquido (o (o mercúrio) mercúrio) quando quando a sua a sua temperatura temperatura varia varia muito alguns tipos tipos dede termopares termopares contendo contendo tungsténio tungsténio ouou ródio, ródio, suportam suportam e se e se mede mede essa essa variação variação através através dede uma uma medição medição dede comprimento, comprimento, alguns temperaturas, temperaturas, encontradas encontradas porpor exemplo exemplo emem processos processos industriais industriais numa numa régua régua cuja cuja escala escala está está graduada graduada emem unidades unidades dede temperatura. temperatura. taistais fundiçãometálica metálicaouounanaindústria indústriacerâmica; cerâmica;sãosãononoentanto entanto Outros Outros dispositivos dispositivos têm têm larga larga aplicação aplicação industrial, industrial, médica médica e científica: e científica: dedefundição muito dispendiosos dispendiosos e relativamente e relativamente frágeis. frágeis. Para Para valores valores a partir a partir dede os os termopares, termopares, emem queque é aproveitado é aproveitado o aparecimento o aparecimento dede uma uma difedife- muito cerca dosdos 2000 2000 ºC ºC não não háhá outra outra forma forma dede medir medir temperaturas temperaturas que que rença rença dede potencial potencial eléctrico eléctrico quando quando háhá uma uma diferença diferença dede temperatempera- cerca não seja seja a pirometria a pirometria óptica. óptica. turas turas entre entre junções junções dede metais metais diferentes; diferentes; as as termoresistências, termoresistências, dasdas não