Termómetros y Escalas

La medición y el control de la temperatura, en la actualidad desempeñan un papel muy importante. En la industria, en los laboratorios científicos, en la medicina y aun en nuestras propias casas, constantemente empleamos termómetros para medir y controlar la temperatura de gran variedad de objetos, en las mas diversas circunstancias.

Las  técnicas utilizadas en el establecimiento de escalas termométricas y en la construcción de termómetros han tenido una notable evolución desde el siglo XVI.

El primer termómetro de liquido, semejante a los que se emplean en la actualidad fue construido por Jean Rey, medico francés, en 1637. Tal instrumento constaba de un bulbo de vidrio que acababa en un tubo delgado con el extremo superior abierto. En este termómetro las variaciones de temperatura se indicaban de manera similar a la de los termómetros actuales, por la dilatación o por la contracción del agua contenida en el recipiente.

Algunos años mas tarde, Fernando II, duque de Toscana, interesado en la ciencia, deseaba medir temperaturas medir las temperaturas por debajo del punto de solidificación del agua, de modo que construyó un termómetro semejante al de Rey, usando alcohol en vez de agua, pues el alcohol se congela a una temperatura mucho mas baja que el agua. Para evitar la evaporación del alcohol, tuvo la idea de cerrar herméticamente la parte superior del tubo construyendo así un termómetro realmente igual a los que empleamos en la actualidad.

El duque Fernando II contribuyó enormemente al desarrollo de la termometría, al fundar en Florencia una academia especializada en la construcción de termómetros. Los habilidosos especialistas que trabajaron en esa institución, fueron los primeros en emplear el mercurio como liquido termométrico. Estos termómetros florentinos se emplearon mucho durante mas de 100 años, y aun en la actualidad podemos encontrar ejemplares de tales instrumentos.

Para hacer posible la medición de la temperatura con el empleo de los primeros termómetros construidos, los especialistas trataron de establecer escalas termométricas para graduar los instrumentos. Como esta graduación se podía hacer de forma totalmente arbitraria, fueron surgiendo varias escalas, muy diferentes unas de otras. Cada país adoptaba su propia escala, y muchas veces diferentes científicos de un mismo país trabajan con distintas escalas.

A principios del siglo XVIII, esta proliferación de escalas termométricas era tal que existían mas de 35 escalas en uso.

Entre ellas se destacaban, y tenían mayor acepción, las de Réaumur, Fahrenheit y Celsius.

El científico francés Réaumur, en su escala señalaba como cero el punto de fusión del hielo y con 80º el punto de ebullición del agua. Este intervalo estaba dividido en 80 partes iguales, y por lo tanto esta escala no era centígrada. La primera escala de 100º fue la que propuso el sueco Anders Celsius, en 1742, que indicaba con cero grado el punto de fusión de hielo, y con 100º el punto de ebullición del agua. Por tal característica, fue conocida y empleada extensamente en todo el mundo, llevando el nombre durante casi 200 años de escala centígrada. A partir de 1948 fue denominada oficialmente, en homenaje a su creador, “escala Celsius”.

Esta escala, como sabemos, se escogió en congresos internacionales como la escala patrón que debía ser adoptada para cualquier actividad en todos los países del mundo.

A pesar de las convenciones internacionales, algunos países, principalmente los de la lengua inglesa, aun conservan el uso de la escala Fahrenheit, la cual es aun ampliamente utilizada por la población e incluso en trabajos científicos.

En la escala Fahrenheit el punto de fusión del hielo se señala con 32º Fahrenheit (32º F), y el punto de ebullición del agua con 212º (212º F). Así el intervalo entre estas temperaturas corresponde a 180 divisiones.

Otra escala que se emplea universalmente, sobre todo en los medios científicos, fue la propuesta por el físico ingles Lord Kelvin (1824, 1907), a la cual se le ha dado el nombre escala Kelvin o escala absoluta.

La idea de proponer esta escala surgió de las discusiones relacionadas con las temperaturas máximas y mínimas que puede alcanzar un cuerpo. Se comprobó que, teóricamente, no hay un limite superior para la temperatura que puede alcanzar un objeto. Pero se observa que existe un limite natural cuando se intenta bajar la temperatura. Los estudios realizados en los grandes laboratorios de diversos países, ponen en manifiesto que es imposible obtener una temperatura inferior a -273ºC. Esta temperatura se denomina Cero absoluto. En realidad, el cero absoluto es una temperatura limite que no se puede alcanzar, y por ello solo se han obtenido valores muy próximos a ella. Kelvin propuso como origen de su escala la temperatura del cero absoluto , y un intervalo unitario igual al interbalo de 1ºC.

Actualmente, las técnicas para medir las temperaturas se encuentran muy desarrolladas. Los termómetros de mercurio como se sabe, todavía se utilizan mucho, pero se han creado algunos tipos otros tipos de termómetros, así como nuevos procesos de medición de la temperatura: algunos que permiten medidas de altas precisión, otros capaces de medir temperaturas sumamente bajas (cercanas al cero absoluto), ademas de otros destinados a proporcionar valores de temperaturas muy altas (como la temperatura de una reacción nuclear, que puede alcanzar casi 10.000.000ºC), lo mismo que dispositivos que proporcionan la temperatura de la superficie del sol que vale casi 6000ºC.

Partes de un termómetro de laboratorio:

Tubo de vidrio exterior: Tiene unos 30cm de largo y un pequeño diámetro. Al ser de vidrio, largo y fino se deberá tener cuidado en su manipulación.

Capilar (el nombre proviene de la palabra cabello) Es el tubo de vidrio interior. Su diámetro es muy pequeño y se ensancha
en su extremo inferior.

Bulbo: Es el extremo final del capilar. Funciona como depósito de la sustancia termométrica.

Sustancia termométrica: Es el líquido contenido en el termómetro. Mediante sus contracciones y dilataciones es posible medir la temperatura.

Escala termométrica: Es el intervalo adecuadamente dividido que aparece pintado en una placa de plástico ubicada detrás del capilar. La unidad de medida, el rango y la apreciación dependerán de cada termómetro.

Uso Correcto de Un termómetro de laboratorio:

Extrae con cuidado el termómetro de su estuche, sosteniéndolo por la parte superior sin tocar el bulbo (fig. 1).
La sustancia termométrica marca el valor de la temperatura ambiente, que es la del aire que rodea al bulbo.
No debes agitarlo para que la sustancia termométrica descienda pues el capllar del termómetro de laboratorio es recto y el mercurio
puede “subir” o “bajar” por él sin impedimento.
Sumerge el bulbo del termómetro en el líquido contenido en el vaso de Bohemia y observa que, casi inmediatamente, la sustancia termométrica “sube” por el capilar (se dilata). cuando no se aprecien más cambios en el nivel de la sustancia termométrica,
realiza la lectura de la medida en forma correcta. Mantén el bulbo sumergido en el líquido sin tocar el fondo del vaso (fig. 2).
Enfrenta tus ojos a la escala de manera tal que sea posible trazar una recta imaginaria tangente al menisco de la sustancia termométrica (frg.3).
Anota la medida teniendo en cuenta la apreciación de la escala (1″C.) Dividiendo “a ojo” la apreciación, se obtiene la estimación de la medida (0,5′C.) La expresión de la temperatura medida en la fig. 3 es: t = 87,5ºC +- 0,5ºC o también t = (87,5+ 0,5)ºC

About these ads

2 comentarios en “Termómetros y Escalas

¿Que te Pareció? ¡Cuéntalo!

Introduce tus datos o haz clic en un icono para iniciar sesión:

Logo de WordPress.com

Estás comentando usando tu cuenta de WordPress.com. Cerrar sesión / Cambiar )

Imagen de Twitter

Estás comentando usando tu cuenta de Twitter. Cerrar sesión / Cambiar )

Foto de Facebook

Estás comentando usando tu cuenta de Facebook. Cerrar sesión / Cambiar )

Google+ photo

Estás comentando usando tu cuenta de Google+. Cerrar sesión / Cambiar )

Conectando a %s