Exercício 2.2 · Exame Nacional Física e Química A Época especial 2023

2. Os primeiros termómetros baseavam-se na dilatação regular de uma substância líquida termométrica perante o aumento de temperatura. Galileu Galilei foi um dos primeiros construtores de termómetros, tendo usado a água como substância termométrica. Posteriormente, foram desenvolvidos termómetros de etanol, por Ole Römer, Gabriel Fahrenheit e outros.

2.2. A verificação experimental de que a resistência elétrica de certos metais variava com a temperatura permitiu o desenvolvimento dos termómetros de resistência (termorresistências).

Uma termorresistência pode ser construída enrolando um fio de cobre que, posteriormente, é percorrido por uma corrente elétrica. O enrolamento do fio de cobre, ao ser mergulhado num líquido a uma determinada temperatura, $\theta$, acaba por atingir essa temperatura.

As medições da diferença de potencial nos terminais do enrolamento e da corrente elétrica que o percorre permitem obter a resistência elétrica, $R$, do fio de cobre.

A determinação de $R$, por sua vez, permite obter a temperatura, $\theta$, do líquido.

2.2.1.

Qual dos esquemas seguintes pode representar o circuito elétrico do termómetro de resistência, acima descrito?

()

2.2.2.

O gráfico da Figura 2 mostra a reta de calibração de uma termorresistência.

Admita que o fio de cobre apresenta um comportamento óhmico e que, depois de entrar em equilíbrio térmico com um líquido a uma certa temperatura, $\theta$, o fio foi atravessado por uma corrente elétrica de $36{,}9\text{ mA}$, estando sujeito a uma diferença de potencial de $3{,}00\text{ V}$ nos seus terminais.

Determine a temperatura, $\theta$, do líquido.

Apresente todos os cálculos efetuados.