Mudanças nas unidades básicas de medidas – Redefinição do Kelvin assenta as bases para futuros aprimoramentos na medição

Assim como o quilograma e o mol, o Kelvin também está entre as quatro unidades básicas de medidas que terão seu valor referência redefinidos pela Conferência Geral sobre Pesos e Medidas (CGPM). A escala Kelvin é denominada como escala absoluta, mas por quê?

Como a temperatura de um corpo está relacionada com a agitação dos elétrons dele próprio, espera-se que a temperatura “zero grau” ocorra em uma situação na qual não houvesse movimento de elétrons – é preciso ressaltar que “grau” é utilizado para unidades básicas arbitrárias, como Celsius e Fahrenheit. Dessa forma, a escala Kelvin também é conhecida como escala absoluta em função da temperatura termodinâmica.

 

ITS-90 e os pontos fixos

O atual estado de referência para definir o valor de 273,16 Kelvin no ponto de 0,01ºC é baseado na International Temperature Scale of 1990 (ITS-90). Luiz Henrique Chrusciel, funcionário do LABELO, explica que a ITS-90 apresenta temperaturas específicas, os chamados pontos fixos. Assim, fica definido o ponto triplo da água – dado por definição, não por medição exata – como valor referência do Kelvin.

Porém, essa forma de medir apresenta incertezas. Segundo Chrusciel, cada país tem a sua célula para o valor triplo da água. Logo, cada uma tem peculiaridades distintas, fato que causa algumas incertezas. “Existe uma necessidade de uniformizar em constantes naturais e imutáveis”, avalia.

Precisão com impacto para o futuro

Para o Kelvin, a uniformização é baseada em uma redefinição em termos da constante de Boltzmann, um conceito da teoria não estacionária. Conforme explica Chrusciel, é uma equação que relaciona energia cinética com temperatura termodinâmica.

Para a maioria dos usuários, no entanto, a mudança passa despercebida e não apresenta efeito imediato na prática de temperatura. A redefinição do Kelvin é pensada para o futuro. Uma nova definição livre de materialização e de limitações tecnológicas, que permite o desenvolvimento de novas técnicas, especialmente para temperaturas extremas.

A redefinição do Kelvin é útil para a indústria. A mudança implica, por exemplo, em termômetros mais precisos, focados em ruído térmico – visto que, hoje, todos são baseados na ITS-90. A temperatura é uma das três grandezas mais utilizadas no mundo, o que torna imprescindível que cada país tenha um valor referência que não dependa de propriedades peculiares de determinada mistura isotópica, mas sim de cálculos matemáticos precisos.

O LABELO está produzindo uma série de notícias denominada “Mudanças nas unidades básicas de medidas”. O contexto de cada uma delas será explorado, tal qual suas mudanças para 2019. A próxima notícia será publicada na quinta-feira (19).

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