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Física

Referência de Constantes Físicas

Todas as constantes físicas fundamentais em uma referência pesquisável — valores recomendados CODATA 2022, agrupados por categoria, com as 7 constantes exatas que definem as unidades básicas do SI claramente marcadas. Pesquise por nome ou símbolo, filtre por categoria e copie qualquer valor com um toque.

What are the seven SI defining constants, and which base unit does each define?

Since 20 May 2019 the SI base units are defined by fixing the exact numerical values of these seven constants (CODATA 2022 values). Each constant fixes one base unit:

  1. ΔνCs = 9192631770 Hz — Frequência hiperfina do césio · Define a unidade segundo
  2. c = 299792458 m s⁻¹ — Velocidade da luz no vácuo · Define a unidade metro
  3. h = 6.62607015 × 10⁻³⁴ J s — Constante de Planck · Define a unidade quilograma
  4. e = 1.602176634 × 10⁻¹⁹ C — Carga elementar · Define a unidade ampère
  5. k_B = 1.380649 × 10⁻²³ J K⁻¹ — Constante de Boltzmann · Define a unidade kelvin
  6. N_A = 6.02214076 × 10²³ mol⁻¹ — Constante de Avogadro · Define a unidade mol
  7. K_cd = 683 lm W⁻¹ — Eficácia luminosa · Define a unidade candela

All seven values are exact by definition — they have no measurement uncertainty. Sources: CODATA 2022 · SI Brochure (BIPM)

A redefinição do SI de 2019

Desde 20 de maio de 2019, toda unidade básica do SI é definida fixando o valor numérico exato de uma constante física, em vez de por um artefato físico ou um procedimento de laboratório. Sete constantes — a frequência hiperfina do césio ΔνCs, a velocidade da luz c, a constante de Planck h, a carga elementar e, a constante de Boltzmann k_B, a constante de Avogadro N_A e a eficácia luminosa K_cd — são exatas por definição e definem diretamente o segundo, o metro, o quilograma, o ampère, o kelvin, o mol e a candela. Toda outra constante nesta página é uma grandeza medida, conhecida apenas com precisão finita.

Constantes definidoras do SI

SímboloNomeValorUnidadeCopiar
ΔνCs
Frequência hiperfina do césio
Define o segundo: a frequência exata da transição hiperfina do estado fundamental do césio-133 que os relógios atômicos contam.
exataDefine a unidade segundo
9192631770Hz
c
Velocidade da luz no vácuo
Define o metro; o limite universal de velocidade para qualquer sinal ou partícula sem massa.
exataDefine a unidade metro
299792458m s⁻¹
h
Constante de Planck
Define o quilograma; o quantum de ação que liga a energia de um fóton à sua frequência, E = hf.
exataDefine a unidade quilograma
6.62607015 × 10⁻³⁴J s
e
Carga elementar
Define o ampère; a carga elétrica de um único próton (ou o oposto da de um elétron).
exataDefine a unidade ampère
1.602176634 × 10⁻¹⁹C
k_B
Constante de Boltzmann
Define o kelvin; relaciona a energia cinética média das partículas de um gás com sua temperatura.
exataDefine a unidade kelvin
1.380649 × 10⁻²³J K⁻¹
N_A
Constante de Avogadro
Define o mol; o número de entidades elementares — átomos, moléculas, íons — em um mol de uma substância.
exataDefine a unidade mol
6.02214076 × 10²³mol⁻¹
K_cd
Eficácia luminosa
Define a candela; a eficácia luminosa da radiação monocromática a 540 terahertz (luz verde).
exataDefine a unidade candela
683lm W⁻¹

Constantes universais

SímboloNomeValorUnidadeCopiar
G
Constante de gravitação de Newton
Estabelece a intensidade da gravidade na lei de Newton F = Gm₁m₂/r²; a constante fundamental conhecida com menor precisão.
6.67430 × 10⁻¹¹m³ kg⁻¹ s⁻²
ℏ
Constante de Planck reduzida
A constante de Planck dividida por 2π; a unidade natural de momento angular na mecânica quântica, usada em E = ℏω.
exata
1.054571817 × 10⁻³⁴J s
σ
Constante de Stefan–Boltzmann
Relaciona a potência total irradiada por um corpo negro por unidade de área com a quarta potência de sua temperatura absoluta.
exata
5.670374419 × 10⁻⁸W m⁻² K⁻⁴

Constantes eletromagnéticas

SímboloNomeValorUnidadeCopiar
ε₀
Permissividade elétrica do vácuo
A permissividade elétrica do espaço livre; estabelece a intensidade da força elétrica na lei de Coulomb.
8.8541878188 × 10⁻¹²F m⁻¹
μ₀
Permeabilidade magnética do vácuo
A permeabilidade magnética do espaço livre; estabelece a intensidade da força magnética entre correntes elétricas.
1.25663706127 × 10⁻⁶N A⁻²

Constantes atômicas e nucleares

SímboloNomeValorUnidadeCopiar
mₑ
Massa do elétron
A massa de repouso do elétron, a mais leve partícula elementar carregada conhecida.
9.1093837139 × 10⁻³¹kg
m_p
Massa do próton
A massa de repouso do próton, o núcleo de um átomo de hidrogênio-1.
1.67262192595 × 10⁻²⁷kg
m_n
Massa do nêutron
A massa de repouso do nêutron, ligeiramente mais pesado que o próton e instável quando livre.
1.67492750056 × 10⁻²⁷kg
α
Constante de estrutura fina
Um número adimensional, cerca de 1/137, que mede a intensidade da interação eletromagnética entre partículas carregadas.
7.2973525643 × 10⁻³—
a₀
Raio de Bohr
A distância mais provável entre o núcleo e o elétron em um átomo de hidrogênio no estado fundamental.
5.29177210544 × 10⁻¹¹m
R∞
Constante de Rydberg
O valor-limite dos números de onda espectrais atômicos, usado para prever o espectro de emissão do hidrogênio.
10973731.568157m⁻¹
u
Constante de massa atômica
Um doze avos da massa de um átomo de carbono-12; a unidade de referência para massas atômicas e moleculares (1 u).
1.66053906892 × 10⁻²⁷kg

Constantes físico-químicas

SímboloNomeValorUnidadeCopiar
R
Constante molar dos gases
A constante R na lei dos gases ideais pV = nRT; igual à constante de Avogadro multiplicada pela constante de Boltzmann.
exata
8.314462618J mol⁻¹ K⁻¹
F
Constante de Faraday
A carga elétrica transportada por um mol de elétrons; usada para relacionar corrente e tempo com mols na eletrólise.
exata
96485.33212C mol⁻¹
eV
Elétron-volt
A energia cinética adquirida por um elétron acelerado através de uma diferença de potencial de um volt; uma unidade de energia conveniente na física atômica e de partículas.
exata
1.602176634 × 10⁻¹⁹J
g₀
Gravidade padrão
O valor convencional da aceleração gravitacional da Terra, usado para definir o quilograma-força e outras unidades baseadas na gravidade.
exata
9.80665m s⁻²
atm
Atmosfera padrão
A pressão de referência padrão, próxima da pressão atmosférica média ao nível do mar.
exata
101325Pa

Os valores são os recomendados pela CODATA 2022. Uma constante marcada como "exata" é fixada por definição — seja uma das 7 constantes definidoras do SI, seja um produto exato delas — enquanto todo outro valor é medido, com incerteza em seu(s) último(s) dígito(s).

Constantes definidoras do SI

Símbolo Nome Valor Unidade Standard uncertainty
ΔνCs Frequência hiperfina do césio exata Define a unidade segundo 9192631770 Hz exact
c Velocidade da luz no vácuo exata Define a unidade metro 299792458 m s⁻¹ exact
h Constante de Planck exata Define a unidade quilograma 6.62607015 × 10⁻³⁴ J s exact
e Carga elementar exata Define a unidade ampère 1.602176634 × 10⁻¹⁹ C exact
k_B Constante de Boltzmann exata Define a unidade kelvin 1.380649 × 10⁻²³ J K⁻¹ exact
N_A Constante de Avogadro exata Define a unidade mol 6.02214076 × 10²³ mol⁻¹ exact
K_cd Eficácia luminosa exata Define a unidade candela 683 lm W⁻¹ exact

Constantes universais

Símbolo Nome Valor Unidade Standard uncertainty
G Constante de gravitação de Newton 6.67430 × 10⁻¹¹ m³ kg⁻¹ s⁻² ± 1.5 × 10⁻¹⁵
ℏ Constante de Planck reduzida exata 1.054571817 × 10⁻³⁴ J s exact
σ Constante de Stefan–Boltzmann exata 5.670374419 × 10⁻⁸ W m⁻² K⁻⁴ exact

Constantes eletromagnéticas

Símbolo Nome Valor Unidade Standard uncertainty
ε₀ Permissividade elétrica do vácuo 8.8541878188 × 10⁻¹² F m⁻¹ ± 1.4 × 10⁻²¹
μ₀ Permeabilidade magnética do vácuo 1.25663706127 × 10⁻⁶ N A⁻² ± 2.0 × 10⁻¹⁶

Constantes atômicas e nucleares

Símbolo Nome Valor Unidade Standard uncertainty
mₑ Massa do elétron 9.1093837139 × 10⁻³¹ kg ± 2.8 × 10⁻⁴⁰
m_p Massa do próton 1.67262192595 × 10⁻²⁷ kg ± 5.2 × 10⁻³⁷
m_n Massa do nêutron 1.67492750056 × 10⁻²⁷ kg ± 8.5 × 10⁻³⁷
α Constante de estrutura fina 7.2973525643 × 10⁻³ — ± 1.1 × 10⁻¹²
a₀ Raio de Bohr 5.29177210544 × 10⁻¹¹ m ± 8.2 × 10⁻²¹
R∞ Constante de Rydberg 10973731.568157 m⁻¹ ± 1.2 × 10⁻⁵
u Constante de massa atômica 1.66053906892 × 10⁻²⁷ kg ± 5.2 × 10⁻³⁷

Constantes físico-químicas

Símbolo Nome Valor Unidade Standard uncertainty
R Constante molar dos gases exata 8.314462618 J mol⁻¹ K⁻¹ exact
F Constante de Faraday exata 96485.33212 C mol⁻¹ exact
eV Elétron-volt exata 1.602176634 × 10⁻¹⁹ J exact
g₀ Gravidade padrão exata 9.80665 m s⁻² exact
atm Atmosfera padrão exata 101325 Pa exact

Sobre a Referência de Constantes Físicas

As constantes físicas são grandezas que nunca mudam — as mesmas em todo o universo e em cada instante do tempo — e aparecem em toda a física, química e engenharia como os números fixos que tornam quantitativas as leis da natureza. Esta referência reúne as constantes fundamentais reconhecidas pela CODATA (o Comitê de Dados para Ciência e Tecnologia), agrupadas em cinco categorias: as 7 constantes definidoras do SI que fixam as unidades básicas, as constantes universais (a velocidade da luz, a constante de gravitação, a constante de Stefan–Boltzmann), as constantes eletromagnéticas (a permissividade e a permeabilidade do vácuo), as constantes atômicas e nucleares (massas de partículas, a constante de estrutura fina, o raio de Bohr, a constante de Rydberg) e as constantes físico-químicas (a constante dos gases, a constante de Faraday, o elétron-volt, a gravidade padrão e a atmosfera padrão). O que torna esta página incomum para um site focado em unidades é que sete desses números não são apenas úteis — eles são a definição de uma unidade. Desde a redefinição do SI de 2019, o segundo, o metro, o quilograma, o ampère, o kelvin, o mol e a candela são cada um definidos fixando o valor numérico exato de uma constante (a frequência hiperfina do césio, a velocidade da luz, a constante de Planck, a carga elementar, a constante de Boltzmann, a constante de Avogadro e a eficácia luminosa, respectivamente), substituindo os antigos artefatos e procedimentos de laboratório. Cada valor aqui é o valor recomendado pela CODATA 2022, a referência internacionalmente aceita usada na física e na engenharia em todo o mundo. Use-a para consultar uma constante para um cálculo, verificar se um valor é exato ou medido, ou explorar como as unidades básicas do SI são de fato definidas hoje.

Como usar esta referência

  1. 1 Pesquise por nome ou símbolo, ou toque em um chip de categoria — definidoras do SI, universais, eletromagnéticas, atômicas e nucleares, ou físico-químicas — para restringir a lista.
  2. 2 Leia o símbolo, o valor e a unidade da constante de que precisa; um selo "define" marca as 7 constantes que fixam uma unidade básica do SI, e um selo "exata" marca todo valor com incerteza zero.
  3. 3 Toque no ícone de copiar em qualquer linha para copiar a constante como "símbolo = valor unidade", pronta para colar em um cálculo, planilha ou código.

Como o SI define suas unidades básicas a partir de constantes

Antes de 2019, algumas unidades básicas do SI eram definidas por artefatos físicos (o quilograma era um cilindro de platina-irídio guardado em um cofre na França) ou por procedimentos difíceis de realizar com precisão perfeita. A redefinição de 2019 substituiu cada um deles por um valor numérico fixo de uma constante fundamental, de modo que cada unidade agora é definida puramente em termos de uma física imutável. O segundo é definido fixando ΔνCs, a frequência de uma transição hiperfina específica em um átomo de césio-133, em exatamente 9,192,631,770 Hz — os relógios atômicos realizam o segundo contando essas oscilações. O metro é definido fixando a velocidade da luz c em exatamente 299,792,458 m/s — como o segundo já está fixado, isso determina o metro como a distância que a luz percorre em 1/299,792,458 de segundo. O quilograma é definido fixando a constante de Planck h em exatamente 6.62607015×10⁻³⁴ J·s, realizado na prática com uma balança de Kibble que pesa uma massa contra uma força eletromagnética. O ampère é definido fixando a carga elementar e em exatamente 1.602176634×10⁻¹⁹ C — um ampère é a corrente de 1/e cargas elementares fluindo por segundo. O kelvin é definido fixando a constante de Boltzmann k_B em exatamente 1.380649×10⁻²³ J/K, o que liga a temperatura diretamente à energia cinética das partículas. O mol é definido fixando a constante de Avogadro N_A em exatamente 6.02214076×10²³ por mol — um mol é simplesmente essa quantidade de entidades elementares, não mais atrelado a uma massa específica de carbono-12. A candela é definida fixando a eficácia luminosa K_cd da luz verde de 540 THz em exatamente 683 lm/W, conectando uma unidade de percepção de luz a uma unidade de potência radiante. Toda outra constante nesta página — a constante de gravitação, as massas de partículas, a constante de estrutura fina e as demais — é medida em relação a esse referencial exato, razão pela qual carregam uma incerteza finita em seus últimos dígitos em vez de um selo "exata".

Perguntas frequentes

O que são as constantes físicas fundamentais?

As constantes físicas fundamentais são grandezas, como a velocidade da luz ou a carga de um elétron, que se acredita serem as mesmas em todo o universo e imutáveis ao longo do tempo. Elas aparecem como números fixos nas equações da física e da química — por exemplo, a velocidade da luz c estabelece a velocidade máxima de qualquer sinal, e a constante de Boltzmann k_B relaciona a temperatura de um gás com a energia cinética média de suas partículas. Esta página lista os valores recomendados pela CODATA 2022 para as constantes mais usadas na física, na química e na engenharia.

Quais constantes físicas são exatas?

Sete constantes são exatas por definição desde a redefinição do SI de 2019: a frequência hiperfina do césio ΔνCs, a velocidade da luz c, a constante de Planck h, a carga elementar e, a constante de Boltzmann k_B, a constante de Avogadro N_A e a eficácia luminosa K_cd. Algumas outras também são exatas por serem produtos fixos dessas constantes definidoras ou convenções adotadas — a constante de Planck reduzida ℏ = h/2π, a constante de Stefan–Boltzmann σ, a constante molar dos gases R = N_A×k_B, a constante de Faraday F = N_A×e, o elétron-volt, a gravidade padrão g₀ (9.80665 m/s², fixada por convenção) e a atmosfera padrão (101,325 Pa, fixada por convenção). Todo valor marcado como "exata" nesta página não carrega incerteza de medição; todo outro valor é uma grandeza medida conhecida apenas com um número finito de dígitos.

O que mudou na redefinição do SI de 2019?

Antes de 20 de maio de 2019, algumas unidades básicas do SI dependiam de artefatos físicos ou de procedimentos de laboratório específicos — o caso mais famoso é o do quilograma, que era definido por um único cilindro de platina-irídio ("Le Grand K") guardado em um cofre perto de Paris. A redefinição substituiu cada uma dessas definições por um valor numérico exato fixo de uma constante fundamental, de modo que qualquer laboratório com o equipamento adequado agora pode realizar uma unidade diretamente a partir de uma física imutável, em vez de por comparação com um objeto físico. O quilograma, por exemplo, agora é definido fixando a constante de Planck e é realizado com uma balança de Kibble, em vez de pela pesagem de um artefato.

Qual é a diferença entre a constante de Planck e a constante de Planck reduzida?

A constante de Planck h (6.62607015×10⁻³⁴ J·s) e a constante de Planck reduzida ℏ = h/2π (1.054571817×10⁻³⁴ J·s) são simplesmente duas convenções para expressar o mesmo quantum de ação. h é usada em fórmulas escritas em termos de frequência, como a energia do fóton E = hf, enquanto ℏ é usada em fórmulas escritas em termos de frequência angular, como E = ℏω e o princípio da incerteza Δx·Δp ≥ ℏ/2. Como h é exata e 2π é uma constante matemática conhecida exatamente, ℏ também é exata — ela é simplesmente arredondada para um número finito de dígitos como qualquer número irracional, ainda que não carregue nenhuma incerteza de medição.

What are the seven defining constants of the SI and their values?

The caesium hyperfine transition frequency ΔνCs = 9192631770 Hz (defines the second); the speed of light c = 299792458 m/s (metre); the Planck constant h = 6.62607015 × 10⁻³⁴ J s (kilogram); the elementary charge e = 1.602176634 × 10⁻¹⁹ C (ampere); the Boltzmann constant k = 1.380649 × 10⁻²³ J/K (kelvin); the Avogadro constant N_A = 6.02214076 × 10²³ mol⁻¹ (mole); and the luminous efficacy K_cd = 683 lm/W (candela). All seven are exact by definition since 20 May 2019 (CODATA 2022, BIPM SI Brochure).

Ferramentas relacionadas

Coloque essas constantes em uso: use a ferramenta de notação científica para converter qualquer valor entre a forma decimal e ×10ⁿ, a ferramenta de algarismos significativos para arredondar um resultado à precisão certa, a calculadora de análise dimensional para encadear conversões de unidades passo a passo, ou o conversor de unidades para converter o valor de uma constante em unidades diferentes.