{"id":4182,"date":"2018-09-13T11:22:06","date_gmt":"2018-09-13T14:22:06","guid":{"rendered":"https:\/\/sbfisica.org.br\/v1\/sbf\/2018\/09\/13\/professor-da-ufpr-contribui-para-nova-definicao-do-sistema-internacional-de-unidades-si\/"},"modified":"2022-08-19T04:38:14","modified_gmt":"2022-08-19T07:38:14","slug":"professor-da-ufpr-contribui-para-nova-definicao-do-sistema-internacional-de-unidades-si","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.sbfisica.org.br\/v1\/sbf\/professor-da-ufpr-contribui-para-nova-definicao-do-sistema-internacional-de-unidades-si\/","title":{"rendered":"Professor da UFPR contribui para nova defini\u00e7\u00e3o do Sistema Internacional de Unidades (SI)"},"content":{"rendered":"\n

Uma nova defini\u00e7\u00e3o do kelvin, a unidade de temperatura do Sistema Internacional de Unidades (SI), deve ser estabelecida oficialmente na 26\u00aa Confer\u00eancia Geral de Pesos e Medidas (CGPM)<\/a>, que acontece em Versalhes, Fran\u00e7a, entre os dias 13 e 16 de novembro deste ano.<\/p>\n\n\n\n

A nova defini\u00e7\u00e3o \u00e9 baseada em uma s\u00e9rie de estudos internacionais realizados nos \u00faltimos dez anos. Um desses estudos, \u00e9 uma colabora\u00e7\u00e3o do f\u00edsico Michael Moldover, do Instituto Nacional de Padr\u00f5es e Tecnologia dos Estados Unidos (NIST), com o professor da Universidade Federal do Paran\u00e1 (UFPR), Felix Sharipov.<\/p>\n\n\n\n\n\n\n\n

A CGPM representa a comunidade internacional dos laborat\u00f3rios que estabelecem os padr\u00f5es de medidas utilizados em todos os instrumentos na pesquisa cient\u00edfica e na ind\u00fastria. Faz cerca de dez anos que a comiss\u00e3o trabalha para redefinir de maneira mais precisa e confi\u00e1vel todas as unidades base do sistema SI. A CGPM pretende definir o valor das unidades do SI com base em valores fixos das constantes fundamentais das leis da F\u00edsica, de modo que a calibra\u00e7\u00e3o de alta precis\u00e3o de instrumentos seja mais acess\u00edvel e verific\u00e1vel.<\/p>\n\n\n\n

Atualmente, a unidade de temperatura 1K (um kelvin) \u00e9 definida como 1\/273,16 da temperatura do ponto triplo da \u00e1gua \u2014 a temperatura em que os estados s\u00f3lido, l\u00edquido e gasoso da \u00e1gua podem coexistir com a menor press\u00e3o poss\u00edvel. A nova defini\u00e7\u00e3o do kelvin ser\u00e1 ainda mais universal, independente do comportamento espec\u00edfico da \u00e1gua ou de qualquer outra subst\u00e2ncia em particular. A partir de novembro, o kelvin ser\u00e1 definido a partir de uma das constantes mais fundamentais da F\u00edsica, a constante de Boltzmann. Grosso modo, a constante de Boltzmann \u00e9 uma quantidade que expressa como a energia das part\u00edculas que constituem uma certa por\u00e7\u00e3o de mat\u00e9ria se relaciona com a temperatura dessa por\u00e7\u00e3o de mat\u00e9ria.<\/p>\n\n\n\n

 Em um artigo<\/a> publicado em janeiro deste ano, o Comit\u00ea de Dados para Ci\u00eancia e Tecnologia (Committee on Data for Science and Technology, CODATA<\/a>) recomendou que o kelvin seja definido de modo que a constante de Boltzmann tenha no SI o valor exato de 1,380649 x 10 ?\u00b2\u00b3 J\/K (joules por kelvin). Esse valor \u00e9 baseado nas melhores medidas da constante de Boltzmann, obtidas por seis grupos internacionais entre 2011 e 2017. Todos os grupos obtiveram valores quase id\u00eanticos para a constante, com incertezas de apenas 0,37 partes por milh\u00e3o.<\/p>\n\n\n\n

Os experimentos mediram a constante de Boltzmann aprimorando instrumentos e m\u00e9todos desenvolvidos por Michael Moldover<\/a>, do NIST, e seus colaboradores. Construiram cavidades de v\u00e1cuo cil\u00edndricas ou quase-esf\u00e9ricas, isoladas do ambiente por uma parede de a\u00e7o. O v\u00e1cuo dentro da cavidade era preenchido com uma quantidade muito rarefeita de g\u00e1s nobre, como o h\u00e9lio, o arg\u00f4nio ou o ne\u00f4nio. Os pesquisadores mediam ent\u00e3o a velocidade com que as ondas sonoras se propagavam pelo g\u00e1s, a partir da resson\u00e2ncia do som nas paredes da cavidade. A velocidade do som em um g\u00e1s depende da temperatura desse g\u00e1s. J\u00e1 a varia\u00e7\u00e3o dessa temperatura com o aumento ou a diminui\u00e7\u00e3o da energia cin\u00e9tica dos \u00e1tomos do g\u00e1s depende do valor da constante de Boltzmann. Assim, medidas da velocidade do som com o g\u00e1s em diversas temperaturas permitiram aos pesquisadores medirem a constante de Boltzmann.<\/p>\n\n\n\n

Para diminuir a incerteza nas medidas de velocidade do som, tanto nos experimentos com cavidades cil\u00edndricas<\/a>, quanto naqueles com cavidades quase-esf\u00e9ricas<\/a>, os pesquisadores utilizaram modelos que descrevem como uma onda sonora se propaga na interface entre o g\u00e1s rarefeito e a superf\u00edcie met\u00e1lica da cavidade. Esses modelos precisam levar em conta a diferen\u00e7a entre as temperaturas dos dois meios e da superf\u00edcie, determinada por uma grandeza chamada de coeficiente de salto de temperatura. Especialista na modelagem de gases rarefeitos, Sharipov calculou os coeficientes de salto<\/a> para esses experimentos, ap\u00f3s sua visita ao laborat\u00f3rio de Moldover, no NIST, entre 2015 e 2016. O trabalho teve financiamento da CAPES.<\/p>\n\n\n\n

“Desta forma, a f\u00edsica brasileira deu valiosa contribui\u00e7\u00e3o na presente atualiza\u00e7\u00e3o de constantes fundamentais atrav\u00e9s de resultados te\u00f3ricos obtidos no Departamento de F\u00edsica da UFPR em conjunto com pesquisadores do NIST”, diz Sharipov.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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