Lembram quando mostrei aqui uma dica sobre conversão de temperatura? Mas temperatura não é a única grandeza que possui unidades de medidas diferentes. No Brasil, utilizamos o Sistema Internacional de Unidades (S.I.U ou apenas S.I.), também conhecido como uma forma moderna do Sistema Métrico.
O S.I. utiliza as seguintes unidades básicas:
| Grandeza | Unidade | Símbolo |
|---|---|---|
| Comprimento | metro | m |
| Massa | quilograma | kg |
| Tempo | segundo | s |
| Corrente elétrica | ampère | A |
| Temperatura termodinâmica | kelvin | K |
| Quantidade de matéria | mol | mol |
| Intensidade luminosa | candela | cd |
Reparem que para temperatura, é utilizada a unidade K (kelvin), enquanto no Brasil utilizamos Celsius (°C) e nos E.U.A. utilizam o Farenheit (°F). A conversão de Kelvin para °C é muito simples:
°C = K – 273,15
Na escala Kelvin, 0K (ou -273,15°C) é a temperatura em que o movimento térmico das moléculas é nulo, de acordo com a descrição da termodinâmica clássica. Não é uma unidade muito prática de ser utilizada cotidianamente em meteorologia, pois o valor sempre vai ter 3 dígitos, o que pode não ser muito prático para ser divulgado nos meios de comunicação.
Além disso, a escala Celsius possui um dois pontos de referência muito fácil de serem lembrados: 0°C é o ponto de congelamento da água e 100°C é o ponto de ebulição da água[1], o que torna sua compreensão comparativamente mais fácil.
Mas voltando às demais unidades do S.I., as utilizamos cotidianamente. Para expressar distância, por exemplo, sempre utilizamos m (ou seu múltiplo, o km). Se a distância for muito pequena, usamos o cm (que é a centésima parte do m). E se as distâncias forem menores ainda, podemos utilizar o mm ou outras subdivisões ainda menores. As unidades do S.I. que expressei na tabela acima são usadas com muita freqencia e até nos acostumamos com elas. As demais grandezas físicas são derivadas dessa tabela com unidades básicas. Alguns exemplos:
| Grandeza | Unidade | Símbolo | Dimensional analítica | Dimensional sintética |
|---|---|---|---|---|
| Ângulo plano | radiano | rad | 1 | m/m |
| Ângulo sólido | esferorradiano1 | sr | 1 | m²/m² |
| Atividade catalítica | katal | kat | mol/s | — |
| Atividade radioativa | becquerel | Bq | 1/s | — |
| Capacitância | farad | F | A²·s²·s²/(kg·m²) | A·s/V |
| Carga elétrica | coulomb | C | A·s | — |
| Condutância | siemens | S | A²·s³/(kg·m²) | A/V |
| Densidade de fluxo magnético | tesla | T | kg/(s²·A) | Wb/m² |
| Dose absorvida | gray | Gy | m²/s² | J/kg |
| Dose equivalente | sievert | Sv | m²/s² | J/kg |
| Energia | joule | J | kg·m²/s² | N·m |
| Fluxo luminoso | lúmen | lm | cd | cd·sr |
| Fluxo magnético | weber | Wb | kg·m²/(s²·A) | V·s |
| Força | newton | N | kg·m/s² | — |
| Freqüência | hertz | Hz | 1/s | — |
| Indutância | henry | H | kg·m²/(s²·A²) | Wb/A |
| Luminosidade | lux | lx | cd/m² | lm/m² |
| Potência | watt | W | kg·m²/s³ | J/s |
| Pressão | pascal | Pa | kg/(m·s²) | N/m² |
| Resistência elétrica | ohm | Ω | kg·m²/(s³·A²) | V/A |
| Temperatura em Celsius | grau Celsius | °C | — | — |
| Tensão elétrica | volt | V | kg·m²/(s³·A) | W/A |
Ou seja, as grandezas físicas que muitas vezes possuem nomes diferentes em homenagem a grandes cientistas do passado, podem ser decompostas em unidades básicas (da primeira tabela). Então todas as unidades do S.I. seguem o mesmo padrão.
Seria muito bom se todos os países seguissem o S.I. Se fosse assim, não precisaríamos nos preocupar com conversão de temperatura. Mas infelizmente, nem todos os países seguem o sistema métrico. Enquanto realizava uma pesquisa para este post, descobri o seguinte mapa na Wikipedia[2]:
Apenas 3 países não adotam o S.I oficialmente: Estatos Unidos, Mianmar e Libéria. Não pude acreditar, mas é verdade mesmo [3]. Aliás, os norte-americanos sempre tem problemas com o S.I. Já vi esse fato sendo mencionado como piada em diversos filmes.
Como os E.U.A. são um país bem avançado em meteorologia (possuem supercomputadores, radares meteorológicos, muitas estações meteorológicas, dominam a tecnologia de satélites meteorológicos, etc), nós meteorologistas vez ou outra acabamos esbarrando com problemas nas unidades. E não é apenas temperatura. A quantidade de chuva, que por nós é expressa em mm, por eles é expressa em in (polegadas). A velocidade do vento, que por nós é expressa em m/s (ou em km/h), por eles é expressa em mi/h (milhas por hora) ou em knots (nós). É uma confusão terrível! Sempre que vou escrever um post para vocês e busco bibliografia em fontes americanas (como foi o caso desse post), preciso utilizar relações para converter as variáveis. Algumas dessas relações eu até já decorei. Por exemplo, 1 knot = 0,514 m/s. Para tornar as coisas mais rápidas e mais ágeis, uso alguns sites que realizam essa conversão. Alguns exemplos abaixo:
1) Aquele da NOAA que converte temperatura;
2) Esse da Rothamsted que converte temperatura, velocidade do vento e precipitação;
3) Esse aqui que converte várias unidades. Converte inclusive moeda!
4) Como sou muito desconfiada, acabo pesquisando as próprias relações de conversão. Estas tabelas possuem a maioria dessas relações.
Bom pessoal, acho que era isso que eu gostaria de dizer! Se vocês tiverem alguma dúvida, falem através dos comentários 🙂
Notas
[1] Apesar de 0°C ser considerado o ponto de congelamento da água e 100°C ser considerado o ponto de ebulição da água, algumas coisas precisam ficar claras. Com relação ao ponto de ebulição, 100°C é a temperatura em que a água começa a se agitar numa panela no fogo, formando aquelas bolhas. Entretanto, o processo de evaporação inicia-se antes do ponto de ebulição (vimos isso aqui). E com relação ao ponto de congelamento, na realidade a água não passa instantaneamente do estado líquido para o sólido, assim que atinge o 0°C. A partir do 0°C, é quando processo inicia-se. Aos professores que desejarem tratar esses temas em sala de aula, recomendo muito esse material do Centro de Divulgação Científica e Cultural (CDCC – USP).
[2] http://pt.wikipedia.org/wiki/Sistema_Internacional_de_Unidades
[3] https://www.cia.gov/library/publications/the-world-factbook/appendix/appendix-g.html
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