Cuantas escalas termometricas existen

Cuantas escalas termometricas existen

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En primer lugar, la temperatura no es el único caso que tiene más de una unidad de medida. Hay más de una escala relativa a la masa (peso), la distancia, las áreas y los volúmenes. Todo depende del país en el que nos encontremos.

La escala de grados Celsius debe su nombre al físico y astrónomo sueco Anders Celsius, que utilizó el punto de fusión del agua (congelación) como 0 grados y el punto de ebullición (hervor) como 100 grados. Por curiosidad se inventó la escala utilizada por este científico, es decir, 0ºC era el punto de ebullición y 100ºC el de fusión. Así, 1 grado Celsius representa la centésima parte de la diferencia entre ambas temperaturas.

En Estados Unidos se utiliza una escala diferente. Fue creada por el físico alemán Daniel G. Fahrenheit, que también es el inventor del termómetro mercurial. La escala de grados Fahrenheit fue concebida teniendo en cuenta que 0ºF es la temperatura más baja que se puede obtener mediante una determinada mezcla utilizada por el científico y 100ºF es la temperatura del cuerpo humano. En esta escala el punto de fusión es de unos 32ºF y el punto de ebullición es de 212ºF.

escala de rankine

La medición de la temperatura es un concepto relativamente nuevo. Los primeros científicos entendían la diferencia entre «caliente» y «frío», pero no tenían ningún método para cuantificar los distintos grados de calor hasta el siglo XVII. En 1597, el astrónomo italiano Galileo Galilei inventó un sencillo termoscopio de agua, un dispositivo que consistía en un largo tubo de cristal invertido en un frasco sellado que contenía aire y agua. Cuando el frasco se calentaba, el aire se expandía y empujaba el líquido hacia el tubo. El nivel del agua en el tubo podía compararse a diferentes temperaturas para mostrar los cambios relativos a medida que se añadía o quitaba calor. Sin embargo, el termoscopio carecía de una forma fácil de cuantificar directamente la temperatura.

Varios años después, el médico e inventor italiano Santorio Santorio mejoró el diseño de Galileo añadiendo una escala numérica al termoscopio. Estos primeros termoscopios condujeron al desarrollo de los termómetros llenos de líquido que se utilizan hoy en día. Los termómetros modernos funcionan gracias a la tendencia de algunos fluidos a expandirse cuando se calientan. A medida que el fluido del interior de un termómetro absorbe calor, se expande, ocupando un mayor volumen y obligando a aumentar el nivel del fluido dentro del tubo. Cuando el fluido se enfría, se contrae, ocupando un volumen menor y haciendo que el nivel del fluido descienda. La temperatura es una medida de la cantidad de energía térmica que posee un objeto (para más información sobre este concepto, consulte nuestro módulo de Energía). Dado que la temperatura es una medida relativa, es necesario utilizar escalas basadas en puntos de referencia para medir con precisión la temperatura. Existen tres escalas principales que se utilizan hoy en día en el mundo para medir la temperatura: la escala Fahrenheit (°F), la escala Celsius (°C) y la escala Kelvin (K). Cada una de estas escalas utiliza un conjunto diferente de divisiones basadas en distintos puntos de referencia, como se describe en detalle a continuación.

escala celsius

Cualquier propiedad física que dependa de forma consistente y reproducible de la temperatura puede ser utilizada como base de un termómetro. Por ejemplo, el volumen aumenta con la temperatura en la mayoría de las sustancias. Esta propiedad es la base del termómetro de alcohol común y de los termómetros de mercurio originales. Otras propiedades utilizadas para medir la temperatura son la resistencia eléctrica, el color y la emisión de radiación infrarroja (Figura \(\PageIndex{1}\)).

Figura \N(\PageIndex{1}): Como muchas propiedades físicas dependen de la temperatura, la variedad de termómetros es notable. (a) En este tipo común de termómetro, el alcohol, que contiene un colorante rojo, se expande más rápidamente que el vidrio que lo recubre. Cuando la temperatura del termómetro aumenta, el líquido del bulbo es forzado a entrar en el tubo estrecho, produciendo un gran cambio en la longitud de la columna para un pequeño cambio de temperatura. (b) Cada uno de los seis cuadrados de este termómetro de plástico (cristal líquido) contiene una película de un material de cristal líquido sensible al calor diferente. Por debajo de \ (95^oF\), los seis cuadrados son negros. Cuando el termómetro de plástico se expone a una temperatura de \(95^oF\), el primer cuadrado de cristal líquido cambia de color. Cuando la temperatura supera los \ (96,8^oF\), el segundo cuadrado de cristal líquido también cambia de color, y así sucesivamente. (c) Un bombero utiliza un pirómetro para comprobar la temperatura del sistema de ventilación de un portaaviones. El pirómetro mide la radiación infrarroja (cuya emisión varía con la temperatura) de la ventilación y produce rápidamente una lectura de la temperatura. Los termómetros de infrarrojos también se utilizan con frecuencia para medir la temperatura corporal colocándolos suavemente en el canal auditivo. Estos termómetros son más precisos que los termómetros de alcohol que se colocan bajo la lengua o en la axila. (crédito b: modificación del trabajo de Tess Watson; crédito c: modificación del trabajo de Lamel J. Hinton)

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Un tubo de Pitot se utiliza para medir la velocidad del flujo. Si se combina con un transmisor de presión preciso, se puede medir el caudal volumétrico y el caudal másico. Los tubos de Pitot tienen diferentes formas y tamaños.

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