Cognosco

Está frio por aqui

Porque será que um dia com uma temperatura de 30º na Europa é quente mas 30º nos EUA é frio?

Como toda a gente sabe, não é porque os Americanos (os estado-unidenses mais correctamente, porque os Americanos podem ser os Canadianos, os Mexicanos, os Brasileiros,... Aqui dou razão aos espanhóis) serem mais quentes do que os Europeus, para acharem que 30 º é frio.

Tem a ver com a escala de temperaturas que se usam na Europa e nos EUA. Na Europa (e resto do Mundo) é a escala de Celsius, nos EUA é a escala Fahrenheit.
Todos já ouviram falar da temperaturas Fahrenheit. É impossível escapar-lhe, tendo em conta a dominância cultural estado-unidense do Mundo.
Mas de onde veio esta escala?
Se é assim tão importante porque é que só nos EUA é usada?
Qual a diferença entre Fahrenheit e Celsius (e Kelvin, outra medida de temperatura?)

Sempre se procurou formas de expressar temperaturas de modo a que todos soubessem ao que se referiam (estabelecer premissas comuns para evitar desentendimentos, ver o artigo Dividere nam regere sobre a importância de premissas comuns).

No início do século XVIII, Gabriel Fahrenheit (inventor alemão que criou o termómetro de álcool e depois o de mercúrio) introduziu a escala que tem o seu nome, a Escala Fahrenheit Nesta escala e de forma arbitrária, considerou 0ºF a temperatura de um mistura de gelo e sal, 30ºF para a temperatura a que a água congela e 90ºF a da temperatura média do corpo humano. Mais tarde a escala foi aprimorada para 32ºF para a congelação e 98,6ºF para a temperatura do corpo. O intervalo entre os 32ºF a que a água congela e os 212ºF a que ferve está dividido em 180 partes.

O astrónomo holandês Anders Celsius criou uma outra escala, a Escala de Celsius.

Nesta escala considera-se 0ºC a temperatura a que congela a água e 100ºC a temperatura a que ferve. O intervalo entre as duas temperaturas está dividido em 100 partes (os graus centígrados, outro nome para os graus Celsius, porque a escala tem como referência um intervalo com 100 partes).

Mas estas escalas dependem da temperatura a que congela ou ferve a água, que varia conforme a pressão a que está sujeita, sendo maiores no fundo do mar (muita pressão) e menores no topo de uma montanha (pouca pressão).

Para contornar esta questão Lorde William Thomson Kelvin criou uma escala igualmente centígrada, mas que usava como temperatura de referência o zero absoluto, a menor temperatura possível no Universo.

~ Como assim menor temperatura do Universo? Já alguém andou pelo Universo para saber?

A questão do zero absoluto tem a ver com o que a temperatura mede realmente.
A temperatura mede o grau de agitação das moléculas de um corpo.
Quanto mais agitadas estão as moléculas mais quente está.
Quanto menos agitadas estão as moléculas menos quente está.
O zero absoluto é o estado em que as moléculas estão completamente imóveis. Nunca se conseguiu esse feito num laboratório ou isso foi registado.
Mas tendo em conta o Princípio da Incerteza de Heisenberg, qualquer forma de registar a temperatura provoca algum tipo de agitação nas moléculas do que é observado, fazendo com que a temperatura deixe de ser zero (absoluto) e por isso essa temperatura não pode ser registada.
A temperatura a que se encontra o espaço interestelar é, neste momento, de 3 K (registada nos resquícios do Big Bang, a radiação de fundo que nos chega vinda de todos os lados).
(Na escala do Zero Absoluto não se diz «graus Kelvin». Diz-se «3 kelvins» com letra minúscula e usa-se o K maiúsculo para as unidades).

Na verdade as coisas não estão quentes ou frias.
Sendo o calor uma medida da agitação das moléculas é tudo uma questão de se estão mais ou menos quentes.

Este é o princípio pela qual funcionam os Fornos Micro-ondas. As Micro-ondas são ondas electro-magnéticas (como a luz, as ondas de rádio, os raios ultra-violetas,...). Quando a luz incide sobre um corpo este aquece, a energia dos fotões de luz agitam as moléculas quando embatem. Quando as micro-ondas são projectadas sobre um corpo tembém agitam as suas moléculas, mas mais intensamente (as micro-ondas não se vêem mas são mais energéticas do que a luz visível). Quanto mais intensas são as Micro-ondas e quanto mais tempo um corpo estiver sobre elas mais quente fica o corpo que lhes está exposto.

Assim a Escala Fahrenheit é a menos científica das três escalas de temperatura e só nos EUA é ainda usada (mas os cientistas há muito usam a escala Celsius). Parte da questão prende-se com não ser uma escala centígrada, o que dificulta os cálculos. Só quem já está habituado não estranha.
(Para um povo tão orgulhoso da sua independência e grau tecnológico é estranho que se prenda a uma escala arcaica com origens no seu passado colonial...)

Concluindo, e para que se perceba do que se fala, ~ para converter Celsius em Fahrenheit subtrai-se 32 e divide-se por 1,8 ;
~ Para converter Fahrenheit em Celsius multiplica-se por 1,8 e soma-se 32.

E.g.
30º C -> 30-32 = -2 : 1,8 -> -1,11º F (a água congela a 30ºF !)
30º F -> 30 x 1,8 = 54 + 32 -> 86ºC