Como a escala kelvin se relaciona com as escalas e em que contexto é mais ultizados?
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12/04/24

Question

Como a escala kelvin se relaciona com as escalas e em que contexto é mais ultizados?

Accepted Answer

A escala Kelvin é uma das escalas de temperatura utilizadas em ciência e engenharia. Ela se relaciona com as outras escalas de temperatura, como Celsius (°C) e Fahrenheit (°F), de maneiras específicas. A principal característica da escala Kelvin é que seu ponto zero, 0 K, é conhecido como zero absoluto, que é teoricamente a menor temperatura possível, onde não existe energia térmica. Isso faz com que a escala Kelvin seja uma escala absoluta, ao contrário das escalas Celsius e Fahrenheit, que são relativas.

### Relação entre Kelvin e Celsius

A relação entre Kelvin (K) e Celsius (°C) é direta e linear. Para converter de Celsius para Kelvin, você adiciona 273,15 ao valor em Celsius. Para converter de Kelvin para Celsius, você subtrai 273,15 do valor em Kelvin. As fórmulas são:

$$ K = °C + 273,15 $$

$$ °C = K - 273,15 $$

### Relação entre Kelvin e Fahrenheit

A relação entre Kelvin e Fahrenheit é um pouco mais complexa, pois envolve uma combinação de multiplicação, adição e subtração. A fórmula para converter de Kelvin para Fahrenheit é:

$$ °F = (K - 273,15) \times \frac{9}{5} + 32 $$

Para converter de Fahrenheit para Kelvin, a fórmula é:

$$ K = (\frac{°F - 32}{9/5}) + 273,15 $$

### Contextos de Uso

A escala Kelvin é amplamente usada em contextos científicos e técnicos por várias razões:

1. **Ciências Físicas e Químicas**: Em estudos que envolvem termodinâmica, física de baixas temperaturas, e reações químicas, a escala Kelvin permite cálculos mais diretos e significativos, especialmente porque muitas leis físicas, como a Lei dos Gases Ideais, são formuladas usando a temperatura em Kelvin.

2. **Astrofísica e Cosmologia**: A temperatura de estrelas, planetas e o fundo cósmico de micro-ondas são frequentemente expressas em Kelvin, devido às altas ou muito baixas temperaturas envolvidas.

3. **Tecnologia de Baixas Temperaturas**: Em engenharia criogênica, que lida com a produção e uso de temperaturas extremamente baixas, a escala Kelvin é usada para precisão e clareza.

4. **Pesquisa e Desenvolvimento**: Em laboratórios de pesquisa, especialmente em física e química, a escala Kelvin facilita a comparação de resultados experimentais e teóricos, pois elimina a ambiguidade das escalas de temperatura relativa.

Portanto, a escolha da escala Kelvin em contextos científicos e técnicos deve-se à sua base absoluta, facilitando o entendimento universal e a aplicação em cálculos que envolvem leis da termodinâmica e outras áreas da física.