Como a temperatura de um corpo está relacionada com o
grau de agitação de suas moléculas, podemos dizer que as escalas
Celsius e Fahrenheit são relativas, uma vez que elas não atribuem o
valor zero ao estado de agitação molecular mais baixo.
A temperatura está relacionada à
energia de movimento das moléculas de um corpo; assim, ao diminuirmos
sua temperatura, suas moléculas ficam mais lentas. Podemos imaginar
um estado em que todas as moléculas estão paradas, ou seja, agitação
térmica nula correspondendo à temperatura zero, a qual denominamos zero absoluto.
O físico irlandês, Willian
Thomson, que recebeu o título de nobreza lorde Kelvin, estabeleceu, em
1848, uma escala absoluta, a chamada Escala Kelvin.
Kelvin verificou
experimentalmente que a pressão de um gás diminuía 1/273 do valor
inicial, quando resfriado a volume constante de 0 °C para – 1 °C. Como
a pressão do gás está relacionada com o choque de suas partículas com
as paredes do recipiente, quando a pressão fosse nula, as moléculas
estariam em repouso, a agitação térmica seria nula e a sua temperatura
também. Conclui, entáo, que isso aconteceria se transformássemos o
gás até – 273 °C.
Assim, Kelvin atribuiu o valor zero para este estado térmico e o valor de 1 kelvin
a uma extensão igual à do grau Celsius, de modo que o ponto de fusão
do gelo corresponde a 273 K e o ponto de ebulição da água corresponde a
373 K (o nome e o símbolo grau kelvin foram abolidos em convenção
científica internacional e substituídos simplesmente por kelvin;
portanto, ao invés de 10 °K, escreve-se 10 K e lê-se: dez kelvin).
Posteriormente, descobriu-se
impossível atingir o estado de agitação molecular nulo; as moléculas
têm uma energia mínima denominada energia do ponto zero
e o zero absoluto é inatingível na prática. O zero absoluto é obtido
por extrapolação e não deve ser interpretado como o estado em que as
partículas estariam em completo repouso, pois elas possuem uma energia
mínima finita e apresentam movimento.
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