Temperatura é uma medida da quantidade de energia térmica que um sistema tem. Esta medida significa que todos os átomos e moléculas que estão em movimento têm uma certa quantidade de energia cinética (e menos obviamente energia potencial). Quando todas as moléculas (ou átomos) de um sistema param de se mover completamente, isso é o mais frio que eles podem obter. Esta temperatura, onde não há energia térmica, é chamada de zero absoluto.
Numericamente, isto é escrito como 0 K, -273,15°C, ou -459,67°F.
A ideia de zero absoluto joga para entender quanta energia está disponível das moléculas de gás na lei ideal do gás, uma vez que a temperatura tem de ser medida numa escala absoluta (como Kelvin), para que a lei ideal do gás faça sentido. Além disso, a idéia de zero absoluto joga na física da radiação do corpo negro (quanta energia irradia de um objeto a uma determinada temperatura) e na máxima eficiência possível de um motor térmico (chamado de eficiência de carnot).
O conceito de zero absoluto também faz parte da física da mudança climática. A temperatura média da Terra, que é cerca de 15°C, seria de 288 K. Se os gases de efeito estufa aumentassem a temperatura do planeta em 1%, então ela não subiria 0,15 graus, subiria 2,88 graus. Kelvin e Celsius têm ambos o mesmo incremento de grau, mas Kelvin é uma escala absoluta (o que significa que seu ponto zero é realmente zero) e Celsius é uma escala relativa (seu ponto zero é arbitrário – foi escolhido por um cientista). É por isso que a temperatura aumentaria 2,88 graus em vez de 0,15 graus. Entender como essas pequenas mudanças percentuais na temperatura da Terra podem levar a consequências drásticas para o planeta é uma parte importante da ciência climática.
Termodinâmica mostrou que é impossível chegar a zero absoluto, mas os físicos chegaram muito perto. Usando resfriamento a laser e armadilhas magnéticas, as experiências foram capazes de baixar átomos a temperaturas de alguns nK (10-9 K) para formar Condensados Bose Einstein. Para dar uma ideia de como isto é frio, imagine um termómetro esticado de Victoria, BC até St. Johns, Newfoundland (7500 km) (ver Figura 1).
- 293 K (20°C) Temperatura ambiente – centro de Victoria
- 273 K (0°C) A água congela – a fronteira BC-Alberta
- 0 K – o porto no centro de St. Johns Newfoundland
- 1 nK – 0,026 mm do porto, a menos de um grão de areia do fim do termômetro!
Para Leitura Adicional
- Temperatura
- Celsius
- Fahrenheit
- Climar
- Energia térmica
- Or explorar uma página aleatória
- Modificado de: Por Siim Sepp (Trabalho próprio) , via Wikimedia Commons e por E Pluribus Anthony, transferido para o Wikimedia Commons por Kaveh (log), otimizado por Andrew pmk. (Trabalho próprio) , via Wikimedia Commons, por Jason Donev 12 de janeiro de 2015.
- 2.0 2.1 2.2 Winston Smith. “A Importância do Zero Absoluto na Ciência”: An Introduction” Accessed Dec.10, 2018. Disponível a partir de: https://www.brighthubeducation.com/science-homework-help/111787-importance-of-absolute-zero/
- Janet Larsen. “Temperatura Global” Acessado em Dez.10, 2018. Disponível a partir de: http://www.earth-policy.org/indicators/C51