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Solo tiene
que leerlo
Tomado de http://www.visionlearning.com/es/library/Ciencias-Generales/3/Temperatura/48
Medir la
temperatura es un concepto nuevo. Los primeros científicos entendían la
diferencia entre 'frío' y 'caliente', pero no tenían un método para cuantificar
los diferentes grados de calor hasta el siglo XVII. En 1597, el astrónomo
Italiano Galileo Galilei inventó un simple
termoscopio de agua, un artificio que consiste en un largo tubo de cristal invertido en una jarra sellada que
contenía agua y aire. Cuando la jarra era calentada, el aire se expandía y
empujaba hacia arriba el líquido en el tubo. El nivel del agua en el tubo podía
ser comparado a diferentes temperaturas para mostrar los cambios relativos
cuando se añadía o se retiraba calor, pero el termoscopio no permitía
cuantificar la temperatura fácilmente.
Varios años
después, el físico e inventor Italiano Santorio mejoró el diseño de Galileo añadiendo una
escala numérica al termoscopio. Estos primeros termoscopios dieron paso al
desarrollo de los termómetros llenos de líquido comúnmente usados hoy en día.
Los termómetros modernos funcionan sobre la base de la tendencia de algunos líquidos a
expandirse cuándo se calientan. Cuando el fluido dentro del termómetro absorbe calor, se expande, ocupando un volumen mayor y
forzando la subida del nivel del fluido dentro del tubo. Cuando el fluido se
enfría, se contrae, ocupando un volumen menor y causando la caída del nivel del
fluido.
La
temperatura es la medida de la cantidad de energía de un objeto (Ver la lección sobre Energía para saber más sobre este concepto). Ya
que la temperatura es una medida relativa, las escalas que se basan en puntos
de referencia deben ser usadas para medir la temperatura con precisión. Hay tres escalas
comúnmente usadas actualmente para medir la temperatura: la escala Fahrenheit
(°F), la escala Celsius (°C), y la escala Kelvin (K). Cada una de estas escalas
usa una serie de divisiones basadas en diferentes puntos de referencia tal como
se describe enseguida.
Daniel Gabriel Fahrenheit
(1686-1736) fue un físico alemán que inventó el termómetro de alcohol en 1709 y el termómetro de mercurio en
1714. La escala de temperatura Fahrenheit fue desarrollada en 1724.
Originalmente, Fahrenheit estableció una escala en la que la temperatura de una
mezcla de hielo-agua-sal estaba fijada a 0 grados. La temperatura de una mezcla
de hielo-agua (sin sal) estaba fijada a 30 grados y la temperatura del cuerpo
humano a 96 grados. Usando esta escala, Fahrenheit midió la temperatura del agua
hirviendo a 212°F en su propia escala. Más tarde, Fahrenheit ajustó el punto de
congelamiento del agua hirviendo de 30°F a 32°F, haciendo que el intervalo
entre el punto de ebullición y el de congelamiento del agua fuera de 180 grados
(y haciendo que la temperatura del cuerpo fuese la familiar de 98.6°F). Hoy en
día, la escala Fahrenheit sigue siendo comúnmente usada en Estados Unidos.
Anders Celsius (1701-1744) fue un
astrónomo suizo que inventó la escala centígrada en 1742. Celsius escogió el
punto de fusión del hielo y el punto de ebullición del agua como sus dos
temperaturas de referencia para dar con un método simple y consistente de un
termómetro de calibración. Celsius dividió la diferencia en la temperatura
entre el punto de congelamiento y de ebullición del agua en 100 grados (de ahí
el nombre centi, que quiere decir cien, y grado). Después de la muerte de
Celsius, la escala centígrada fue llamanda escala Celsius y el punto de
congelamiento del agua se fijo en 0°C y el punto de ebullición del agua en
100°C. La escala Celsius toma precedencia sobre la escala Fahrenheit en la
investigación científica porque es más compatible con el formato basado en los decimales
del Sistema Internacional (SI) del sistema métrico. Además, la escala de temperatura
Celsius es comúnmente usada en la mayoría de países en el mundo, aparte de
Estados Unidos.
La tercera
escala para medir la temperatura es comúnmente llamada Kelvin (K). Lord William Kelvin (1824-1907) fue un
físico Escosés que inventó la escala en 1854. La escala Kelvin está basada en
la idea del cero absoluto, la temperatura teóretica en la que
todo el movimiento molecular se para y no se puede detectar ninguna energía (ver la Lección
de Movimiento). En teoría, el punto cero de la escala Kelvin es la
temperatura más baja que existe en el universo: -273.15ºC. La escala Kelvin usa
la misma unidad de división que la escala
Celsius. Sin embargo vuelve a colocar el punto zero en el cero absoluto:
-273.15ºC. Es así que el punto de congelamiento del agua es 273.15 Kelvins (las
graduaciones son llamadas Kelvin en la escala y no usa ni el término grado ni
el símbolo º) y 373.15 K es el punto de ebullición del agua. La escala Kelvin,
como la escala Celsius, es una unidad de medida estándar del SI, usada comúnmente en las medidas científicas.
Puesto que no hay números negativos en la escala Kelvin (porque teóricamente
nada puede ser más frío que el cero absoluto), es muy conveniente usar la
escala Kelvin en la investigación científica cuando se mide temperatura
extremadamente baja.
Figura 1: Comparación de las tres diferentes escalas
de temperatura.
Aunque
parezca confuso, cada una de las tres escalas de temperatura discutidas nos
permite medir la energía del calor de una manera ligeramente diferente. Una
medida de la temperatura en cualquiera de estas escalas puede ser fácilmente
convertida a otra escala usando esta simple fórmula.
|
De
|
hacia Fahrenheit
|
hacia Celsius
|
hacia Kelvin
|
|
ºF
|
F
|
(ºF - 32)/1.8
|
(ºF-32)*5/9+273.15
|
|
ºC
|
(ºC * 1.8) + 32
|
C
|
ºC + 273.15
|
|
K
|
(K-273.15)*9/5+32
|
K - 273.15
|
K
|
Conceptos Clavetoggle-menu
- La temperatura es la medida de la cantidad de energía térmica poseída por un objeto.
- Galileo desarrolló el primero instrumento para medir la temperatura, fue refinado y calibrado por científicos subsiguientes.
- Las escalas Fahrenheit, Celsius y Kelvin son tres diferentes sistemas para la medición de energía térmica (temperatura) basada en diferentes referencias.
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