Historia de los termómetros

Universidad Nacional Autónoma de México

Facultad de Química

Profesora: Adriana Ortíz Castro

Termodinámica

Trabajo de Investigación: “Historia, tipos y uso de los termómetros”

Adriana García Trejo

Grupo 17

Semestre 2016-II

Fecha de entrega: 16 de febrero del 2016

HISTORIA

Se dice que el primer inventor del termómetro fue Galileo Galilei en 1592; este consistía básicamente en un tubo de vidrio con una esfera de vidrio hueca en su extremo superior, en el que se introducía un líquido que al calentarse subía por el tubo. Al principio el material utilizado fue el agua, pero al llegar a un punto determinado esta se congelaba, por eso fue reemplazada por el alcohol. Al aumentar la temperatura, la densidad de las esferas de vidrio se mantenía relativamente constante, pero la del líquido no, pues disminuye considerablemente.

Este cambio de densidad alteraba la flotabilidad de las ampollas; la posición de la ampolla que se mantuviera neutra representaría la temperatura. Este termómetro no era tan exacto pues sus indicadores estaban limitados a un campo relativamente pequeño de temperaturas, por ejemplo, para medir una temperatura de 18 a 26°C con una exactitud de (+/-)2, el aparato debía contener al menos cinco ampollas, además tenía una alta capacidad calorífica que hacía imposible observar bruscos cambios de temperatura.

Posteriormente en 1612 Santorre Santorio introdujo una graduación numérica al termómetro de Galileo Galilei tras un año de su muerte y le dio un uso medicinal. Finalmente en 1714 Gabriel Fahrenheit creó el primer termómetro a base de mercurio afirmando que debían pasar 180° entre el congelamiento y el hervor del agua; años después aparecieron otras escalas para la medición de la temperatura.

Escalas de temperatura

• Escala Fahrenheit: Esta escala asigna el valor de 32°F al punto de congelación del agua y 212°F al punto de ebullición del agua. El intervalo entre estas dos temperaturas se divide en 180 partes (a cada una de las partes corresponde a un grado Fahrenheit). Estos valores provienen de que Fahrenheit tomó inicialmente 0°F a la temperatura de una mezcla de partes iguales de hielo, sal y agua; y 100°F a la temperatura media en el interior del cuerpo de una persona sana. Esta escala es la más usada en Estados Unidos y Gran Bretaña.

• Escala Celsius: Esta escala asigna el valor 0°C al punto de fusión del hielo y 100°C al punto de ebullición del agua, este intervalo se divide en 100 partes iguales (a cada una de ellas le corresponde un grado Celsius). Esta escala es más usada en países libres de la influencia de Estados Unidos y Gran Bretaña. Cabe mencionar que inicialmente Celsius tomó 0°C para la ebullición de agua y 100°C para la congelación, pero Linneo la cambió por la actual a un año de la muerte de Celsius.

• Escala Kelvin: Esta escala asigna el valor 0 K a la temperatura denominada como “cero absoluto” haciendo referencia a la temperatura más baja que, teóricamente, puede existir en el universo, y 273.15 K al punto de ebullición del agua. En esta escala no existen temperaturas negativas, así la congelación del agua se produce a 273.15 K y la ebullición del agua a 373 K. Esta escala es más usada en el lenguaje científico pues es una unidad fundamental de medida del Sistema Internacional.

TIPOS Y SUS USOS

• Termómetro de vidrio o de líquidos: Están hechos de vidrio sellado, muestra la temperatura por medio del nivel al que llega el mercurio o alcohol en una escala graduada; estos líquidos se dilatan y contraen debido a los cambios de temperatura. Generalmente se usa la escala Celsius aunque también se puede expresar en grados Fahrenheit; actualmente estos termómetros contienen alcohol debido al peligro que significa el contacto con el mercurio.

USOS: Toma la temperatura real del aire sin que la medición de ésta se vea afectada por cualquier objeto del entorno que irradie calor.

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• Pirómetro o termómetro sin contacto: Estos termómetros miden la temperatura a partir de la radiación de color emanada por los objetos permitiendo así que se pueda medir la temperatura sin tener que tener contacto físico con el objeto, lo que permite medirlos cuando están en movimiento o alejados, así como también cuando sus temperaturas son muy elevadas. Existen varios tipos de pirómetros:

• Ópticos: Está basado en la ley de Wien, de la distribución de la radiación térmica, según la cual, el calor de la radiación de la superficie a medir se compara con el color emitido por un filamento que se ajusta con un reóstato calibrado.

USOS: Se utilizan para medir temperaturas elevadas, desde 700°C hasta 3200°C, a los cuales se irradia suficiente energía en el espectro visible para permitir la medición óptica

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• De radiación total: Está basado en la ley de Stefan Boltzmann que dice que la intensidad de energía emitida por un cuerpo negro es proporcional a la cuarta potencia de su temperatura absoluta.

USOS: Mide la temperatura de las superficies, de objetos que se muevan y mide la superioridad a la amplitud de los pares termoeléctricos formados por metales comunes.

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• De Infrarrojos: Estos captan la radiación infrarroja filtrada por una lente mediante un sensor foto resistivo que da lugar a la corriente eléctrica con la cual un circuito electrónico calcula la temperatura.

USOS: Se utilizan para medir temperaturas que van desde los 0°C hasta los 2000°C. Pueden comprobar la temperatura de los equipos mecánicos o eléctricos.

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