A temperatura está presente em decisões banais do dia a dia e também em processos industriais complexos. Do termômetro que mede a febre a sensores instalados em fornos industriais, saber exatamente o quanto algo está quente ou frio é mais do que uma curiosidade: é uma questão de controle, segurança e qualidade. Mas qual a diferença entre termopar e termômetro?
Para que servem os termômetros
O termômetro é o instrumento de medição de temperatura mais conhecido. Está presente em casas, hospitais, laboratórios e também na indústria. Seu princípio é antigo e relativamente simples: ele se baseia na variação física de um material quando a temperatura muda.
O termômetro surgiu no século XVII, quando o termoscópio de Galileu passou a ser associado a escalas graduadas. A partir daí, a termometria evoluiu, mas manteve a mesma lógica básica: medir a temperatura absoluta de um ponto, de forma direta.
No uso cotidiano, isso é mais do que suficiente. Um termômetro permite saber se o ambiente está frio ou quente, se uma pessoa está com febre ou se um freezer está dentro da faixa adequada. Na indústria alimentícia, por exemplo, ele é fundamental para monitorar armazéns e garantir o cumprimento da cadeia do frio, evitando a deterioração de produtos.
O problema aparece quando a exigência muda. Termômetros têm limitações claras de faixa térmica. Um termômetro de mercúrio, por exemplo, não suporta temperaturas extremas: o mercúrio solidifica a cerca de -39 °C e entra em ebulição pouco acima de 350 °C. Outros modelos, mesmo eletrônicos, sofrem com degradação do sensor, lentidão de resposta ou perda de precisão em ambientes muito quentes.
Em processos industriais de alta temperatura, como fornos, caldeiras, siderúrgicas e linhas de produção de vidro ou plástico, o termômetro deixa de ser a melhor opção. É nesse ponto que o termopar é escolhido.
A medição de temperatura — também chamada de termometria — pode ser feita de várias formas, usando tecnologias diferentes conforme a aplicação, a faixa térmica e o nível de precisão exigido. Por isso, não existe apenas um método: há diversas maneiras de medir a temperatura, cada uma indicada para um contexto específico.
Os termômetros de expansão de fluido, como os de mercúrio ou álcool, foram os mais usados historicamente. Hoje, ainda aparecem em algumas aplicações industriais oferecerem boa repetibilidade, mas têm faixa de medição limitada.
Termômetro de mercúrio
O termômetro de mercúrio é o modelo mais conhecido. Ele funciona com base na expansão e contração térmica do mercúrio, um metal líquido sensível à variação de temperatura. Quando a temperatura aumenta, o mercúrio se expande e sobe pelo tubo capilar de vidro; quando diminui, ele se contrai e desce.
Uma característica importante do mercúrio é sua faixa de operação. Seu ponto de congelamento é de -38,87 °C, e o ponto de ebulição é 356,7 °C. Isso significa que um termômetro de mercúrio só pode operar com segurança dentro desse intervalo. Abaixo disso, o mercúrio solidifica; acima, evapora.
Por esse motivo, apesar de ser relativamente preciso, o termômetro de mercúrio não é adequado para temperaturas extremamente baixas nem para aplicações industriais de alta temperatura.
Outros tipos de termômetros
Além do mercúrio, existem diversos outros tipos de termômetros:
- Termômetros de álcool, usados para baixas temperaturas;
- Termômetros digitais, que utilizam sensores eletrônicos;
- RTDs (detectores de temperatura por resistência), normalmente feitos de platina;
- Termistores, baseados em semicondutores sensíveis à temperatura;
- Termômetros bimetálicos, que usam a deformação de lâminas metálicas.
Todos esses dispositivos têm algo em comum: medem a temperatura absoluta de um ponto específico, a partir de uma propriedade física que varia com o calor.
O que é um termopar?
O termopar não funciona como um termômetro tradicional. Ele se baseia em um fenômeno físico descoberto em 1822 pelo alemão Thomas Seebeck: o efeito termoelétrico. Em termos simples, quando dois metais diferentes são unidos e submetidos a uma diferença de temperatura, surge uma pequena tensão elétrica no circuito.
Na prática, o sensor é formado por dois fios metálicos distintos, unidos em uma extremidade (a chamada junção quente). As outras extremidades ficam conectadas a um instrumento de medição. Quando essa junção é aquecida, a diferença de temperatura em relação à outra extremidade gera uma tensão elétrica proporcional.
Ao contrário do termômetro, o termopar não mede uma temperatura absoluta, mas sim a diferença de temperatura entre duas junções. Por isso, sistemas industriais utilizam compensação da chamada “junção fria”, geralmente feita de forma eletrônica, para garantir leituras confiáveis mesmo com variações da temperatura ambiente.
A grande vantagem do termopar está na sua robustez e na ampla faixa de operação. Dependendo do tipo, ele pode trabalhar em temperaturas que ultrapassam facilmente os 1.000 °C – algo inviável para termômetros convencionais.
Um exemplo comum é o termopar tipo K, feito de ligas de níquel (cromel e alumel), capaz de operar até cerca de 1.250 °C. Já o termopar tipo J, formado por ferro e constantan, suporta temperaturas menores, mas ainda assim muito superiores às de termômetros comuns.
Essa característica faz do termopar um sensor quase indispensável em processos industriais que envolvem calor intenso, atmosferas oxidantes ou necessidade de resposta rápida.
Afinal, qual é a diferença entre termopar e termômetro?
A diferença entre termopar e termômetro vai além da tecnologia. Ela está diretamente ligada à aplicação. O termômetro mede a temperatura de forma direta, é simples de usar e atende bem situações cotidianas e processos industriais menos extremos. Já o termopar mede variações térmicas por meio de tensão elétrica, suporta altas temperaturas, responde rapidamente e resiste a ambientes agressivos.
Não existe um instrumento melhor em termos absolutos. Existe o instrumento mais adequado para cada cenário. E, quando o assunto é calor extremo, processos contínuos e controle industrial pesado, o termopar segue sendo a escolha mais confiável.
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