¿Cómo se mide la temperatura?
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¡Hola estimados usuarios de Hive! Es de mucha satisfacción estar de nuevo por acá compartiendo con ustedes una nueva publicación. La vez pasada estuvimos conociendo un tema muy aplicable en nuestra vida como son los conceptos de calor y temperatura; logramos ver cuál es la diferencia entre ellos, a pesar de ser dos cosas que están estrechamente relacionadas. Sabiendo que la temperatura es un parámetro que determina cuando los sistemas se encuentran en equilibrio térmico, el día de hoy veremos como la podemos medir. .
Imagen realizada con la página web de diseño gráfico y composición de imágenes Canva.
Para medir la temperatura se utilizan los termómetros, instrumentos basados en la variación de alguna magnitud física cuando aumenta o disminuye la temperatura. Los termómetros más comunes se basan en la contracción o expansión de un líquido cuando disminuye o aumenta la temperatura. El líquido, usualmente alcohol coloreado o mercurio, se mantiene encerrado en un recipiente de vidrio y sube o baja por un tubo muy delgado, ubicado en el interior del recipiente.
Termómetro
¿Cómo se gradúa un termómetro? Para medir la temperatura se utilizan, en la práctica diaria, las escalas llamadas Celsius y Farenheit. En el ámbito científico se utiliza la escala absoluta o mejor conocida como Kelvin. Cabe destacar, que tanto la escala Celsius como la escala Farenheit usan como puntos de referencia las condiciones de congelación y de ebullición del agua. Como el agua se congela e hierve a temperaturas que son digamos fáciles de encontrar en la práctica, es la sustancia que en la mayoría de las veces se usa para establecer una escala termométrica. Las escalas de temperatura se expresan en grados.
Daniel Gabriel Fahrenheit, físico alemán que desarrollo la escala Farenheit, mediante una mezcla de hielo y sal, estableció el punto de congelación del agua en 32 grados. El punto de ebullición lo fijó en 212 grado; entre esos dos puntos hay 180 grados. Dichos grados Farenheit se designan como °F.
Por otra parte, Anders Celsius, físico y astrónomo sueco, introdujo su escala de temperatura, basada también, en los puntos de congelación y ebullición del agua. Al punto de congelación le asigno el número 0 y al de ebullición el número 100. Entonces, entre estos dos puntos existen 100 grados. Los grados centígrados se designan como °C.
Finalmente la escala absoluta o Kelvin, creada por William Thomson, primer barón de Kelvin quien fue un físico y matemático de origen británico. Dicha escala es usada ampliamente en las ciencias, parte de la mínima temperatura que una sustancia puede tener. Teóricamente, este valor es de -273,15 °C al cual se le denomina cero absoluto. A esta temperatura cesa todo movimiento molecular; también es importante acotar que esta temperatura nunca ha sido alcanzada, aunque se han logrado valores cercanos a ella. La temperatura absoluta se mide en Kelvin °K.
En la imagen que presento a continuación podemos apreciar las escalas Celsius y Farenheit, con algunos puntos destacados de las mismas.
Fuente: Figuera (2009)
Ahora bien, ¿Existe alguna fórmula que relaciona las temperaturas Celsius y Farenheit? La respuesta es simple, si y son las siguientes:
Para convertir grados Farenheit a grados Celsius se resta 32 a los grados Farenheit y el resultado se multiplica por 5/9.
Para convertir grados Celsius a grados Farenheit se multiplican los grados centígrados por 9/5 y al resultado se le suma 32.
Entre las temperaturas Celsius y absoluta la relación se escribe de la siguiente forma:
Es importante saber que:
Ahora, es momento de aplicar lo desarrollado anteriormente en problema sencillo: Por cultura general sabemos que, la temperatura normal del cuerpo humano es de 37°C. ¿Cuál será el valor en grado Farenheit?
Primero que nada debemos saber que el valor que nos presentan en el ejemplo se encuentra expresado en grados Celsius, por lo que:
Para determinar la temperatura corporal utilizaremos la siguiente expresión:
Sustituimos
Quiere decir que la temperatura normal del cuerpo humano expresada en la escala farenheit es de 98,6 °F.
Si una persona tiene temperatura corporal de 110 °F. ¿Tiene fiebre?
Si nosotros sabemos que la temperatura corporal normal es de 37°C, es obvio que una persona que tenga una temperatura mayor a 37°C presenta fiebre, para poder responder la pregunta debemos realizar la conversión a grados Celsius, mediante la siguiente expresión:
Sustituimos
Del resultado anterior podemos concluir que la persona cuya temperatura corporal es de 110 °F si presenta fiebre, debido a que su temperatura está muy por encima de la normal.
Como podemos ver las diversas escalas de temperatura poseen innumerables aplicaciones en la vida cotidiana, su utilidad no solo se evidencia en la medicina, también son necesarias en la industria metalúrgica, eléctrica, farmacéutica y hasta en la cosmética para la construcción de sacadores de cabello, planchas, tenazas y muchos artefactos más.
Referencias
Figuera, J. (2009). Física, Texto y problemario. Caracas: Ediciones CO-BO.
Figueroa, D. (2008). Fluidos y Termodinámica. Caracas: Douglas Figueroa.
Serway, R & Jewett, J. (2005). Física para Ciencias e Ingenierías, Volumen II. México: International Thomson Editores, S.A
Nota: Todos los diagramas y ecuaciones presentados en esta publicación son diseñados y editados por mi persona utilizando elementos e imágenes del programa Microsoft Power Point.
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Saludos @hannymarchan, muy bien explicada las diferencias entre estas escalas, que es bueno conocer porque generalmente muchos equipos domésticos vienen graduados en °F, por ejemplo mi horno de cocina viene así, por lo que es necesario hacer la conversión cuando una receta hace referencia a la temperatura en °C.