Temas 10: Escalas termométricas


El termómetro es un instrumento que utilizamos para medir la temperatura (T) de los cuerpos. El más utilizado antiguamente fue el termómetro de mercurio, que por la característica del mercurio a dilatarse con el calor, aumentaban su volumen hasta la temperatura del cuerpo con el que había entrado en contacto. Hoy en día, este termómetro ha sido sustituido por el eléctrico.

Escala Celsius o centígrada

Se toman por acuerdo como puntos fijos el punto de fusión del hielo y el punto de ebullición del agua. Una escala termométrica vendrá definida por los valores de temperatura asignados a los dos puntos, aceptando una variación lineal de la magnitud termométrica con la temperatura.

La escala Celsius o centígrada asigna el valor cero al punto de congelación o solidificación del agua y el valor 100 al punto de ebullición de la misma a la presión de una atmósfera. Cada unidad, debido a la variación lineal con la temperatura, será 1/100 del intervalo y se llama grado Celsius o centígrado (°C).

Escala Kelvin o absoluta

La escala absoluta o termodinámica utiliza como unidad de medida de temperatura el kelvin (K), cuyo valor coincide exactamente con el de 1 °C, ya que el intervalo entre los puntos fijos también se divide en 100 unidades. Sin embargo, se asigna el valor 273 al punto de fusión del hielo y, por tanto, el valor 373 al punto de ebullición del agua. En consecuencia, la relación entre la temperatura medida en Kelvin y la medida en grados centígrados es la siguiente:

T (K) = t (°C) + 273

es decir, se trata de la misma escala que la centígrada pero desplazada hacia abajo en 273 unidades.

La importancia de la escala absoluta radica en que es posible demostrar que el cero absoluto de temperatura se corresponde con la ausencia total de energía cinética interna del cuerpo considerado, es decir, con la inmovilidad total de sus partículas.

Escala Fahrenheit

Otra escala de temperaturas, muy utilizada en Norteamérica fuera de los ambientes científicos es la escala Fahrenheit. En esta escala se efectúan 180 divisiones en el intervalo definido por los puntos fijos, asignando a estos puntos los valores 32 y 212, respectivamente.

La relación entre la temperatura expresada en grados centígrados y la correspondiente en grados Fahrenheit.

t (°F) = 9/5 t (°C) + 32

Problema 1: Realiza las siguientes transformaciones.

a) 20ºC = ____K
b) 425K=____ºC
c) 37ºC=____K

SOLUCIÓN

a) 293K
b) 152ºC
c)310K

Conclusión:

  • La temperatura de un cuerpo es una medida de la energía cinética promedio por átomo o molécula de dicho cuerpo. Se mide con un instrumento llamado termómetro en el cual se utiliza una propiedad física de la materia, que experimenta cambios con la energía térmica, llamada variable termométrica.
  • Algunas propiedades termométricas: volumen, resistencia, fuerza electromotriz de contacto, presión.
  • Existen diferentes escalas de temperatura, entre las más divulgadas están la escala Celsius y la Fahrenheit, sin embargo la adoptada por el sistema internacional de medida es la escala absoluta.
  • En la escala Celsius se le asigna 0° al punto de congelación del agua y 100° al de ebullición.
  • En la escala Fahrenheit se le asigna 32° al punto de congelación del agua y 212° al de ebullición.
  • En la escala absoluta hay un solo punto de referencia que es el llamado punto triple del agua al cual se le asignó un valor de 273,16. El punto triple del agua es un estado en el que coexisten en equilibrio el agua en estado líquido, sólido y gaseoso y sólo ocurre a una temperatura y presión especifica.
Fahrenheit Celsius
212 100 El agua hierve a la presión atmosférica a nivel del mar
98,6 37 Temperatura normal del cuerpo
32 0 El agua se congela
-40 -40 Punto en que los grados Celsius equivalen a los Fahrenheit
-460 -273 Cero absolut

Ejercicios interactivos: http://concurso.cnice.mec.es/cnice2005/93_iniciacion_interactiva_materia/curso/materiales/propiedades/temperatura.htm

Ejercicios para hacer: Problemas de escalas

Presentación que os puede servir para estudiar: Temperatura y energía.

Presentación resumén para estudiar el tema.

Fte: http://www.kalipedia.com/ecologia/tema/escala-fahrenheit.html?x=20070924klpcnafyq_277.Kes&ap=2

http://blnlaus.blogspot.com/2009/03/termometros-y-escalas-termometricas_25.html

http://www.rena.edu.ve/TerceraEtapa/Fisica/TempEquilibrio.html

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