TERMOMETROS

CBTA 18

•TIPOS DE TERMOMÉTROS

•ESCALAS DE TEMPERATURA Y CREADORES

FISICA II

Termómetro:

Un termómetro es un instrumento que sirve para medir la temperatura, basado en el efecto que un cambio de temperatura produce en algunas propiedades físicas observables y en el hecho de que dos sistemas a diferentes temperaturas puestos en contacto térmico tienden a igualar sus temperaturas.

Entre las propiedades físicas en las que se basan los termómetros destaca la dilatación de los gases, la dilatación de una columna de mercurio, la resistencia eléctrica de algún metal, la variación de la fuerza electromotriz de contacto entre dos metales, la deformación de una lámina metálica o la variación de la susceptibilidad magnética de ciertas sales paramagnéticas.

El termómetro de dilatación de líquidos es el más conocido. Consta de una ampolla llena de líquido unida a un fino capilar, todo ello encerrado en una cápsula de vidrio o cuarzo en forma de varilla. La sensibilidad que se logra depende de las dimensiones del depósito y del diámetro del capilar, y en los casos más favorables es de centésimas de grado.

•Tipos De Termómetros

En física se utilizan varios tipos de termómetros, según el margen de temperaturas a estudiar o la precisión exigida.

Todos se basan en una propiedad termométrica de alguna sustancia: que cambie continuamente con la temperatura (como la longitud de una columna de líquido o la presión de un volumen constante de gas). Entre los tipos de termómetros están los siguientes:

I. TERMÓMETROS DE VIDRIO O TERMÓMETROS DE LÍQUIDO

Los termómetros de vidrio o también denominados termómetros de líquido son los más conocidos. Hasta fecha reciente se utilizaban los de mercurio, pero debido a la prohibición de esta substancia por su peligrosidad, han sido substituidos por los de alcohol coloreado. Estos termómetros suelen ser de vidrio sellado. La temperatura se obtiene de ver en una escala marcada en el mismo termómetros hasta que nivel llega el líquido (mercurio o alcohol) que hay en su interior a causa de la dilatación/contracción del mismo debido al cambio de temperatura. La escala para la medición de temperatura más usada suele ser la Celsius (grados centígrados ºC), cuyo nombre viene de su descubridor Anders Celsius (S.XVIII). También se puede visualizar en grados Fahrenheit, inventor del termómetro de mercurio en por éste en 1714 y que viene representada por el símbolo ºF.

II. TERMÓMETROS DE RESISTENCIA

Los termómetros de resistencia basan la toma de temperatura en un alambre de platino integrado dentro del termómetro. Este alambre va ligado a una resistencia eléctrica que cambia en función de la temperatura. Es un termómetro que es muy lento en la toma de temperatura, pero preciso. Se suele usar para tomar la temperatura del exterior.

III. TERMOPAR O PAR TÉRMICO (TERMÓMETROS DE CONTACTO)

Se trata de termómetros que miden la temperatura a partir de una resistencia eléctrica que produce un voltaje el cual varía en función de la temperatura de conexión. Es un termómetro de toma la temperatura de forma rápida y se suelen usar en laboratorios.

Un termopar o termocupla es un dispositivo utilizado para medir temperaturas basadas en la fuerza electromotriz que se genera al calentar la soldadura de dos metales distintos.

IV. PIRÓMETROS:

Termómetros para altas temperaturas, son utilizados en fundiciones, fábricas de vidrio, hornos para cocción de cerámica etc.. Existen varios tipos según su principio de funcionamiento:4

• Pirómetro óptico: se fundamentan en la ley de Wien de distribución de la radiación térmica, según la cual, el color de la radiación varía con la temperatura. El color de la radiación de la superficie a medir se compara con el color emitido por un filamento que se ajusta con un reostatocalibrado. Se utilizan para medir temperaturas elevadas, desde 700 °C hasta 3.200 °C, a las cuales se irradia suficiente energía en el espectro visible para permitir la medición óptica.

• Pirómetro de radiación total: se fundamentan en la ley de Stefan-Boltzmann, según la cual, la intensidad de energía emitida por un cuerpo negro es proporcional a la cuarta potencia de su temperatura absoluta.

• Pirómetro de infrarrojos: captan la radiación infrarroja, filtrada por una lente, mediante un sensor fotorresistivo, dando lugar a una corriente eléctricaa partir de la cual un circuito electrónico calcula la temperatura. Pueden medir desde temperaturas inferiores a 0 °C hasta valores superiores a 2.000 °C.

• Pirómetro fotoeléctrico: se basan en el efecto fotoeléctrico, por el cual se liberan electrones de semiconductores cristalinos cuando incide sobre ellos la radiación térmica.

V. TERMÓMETROS BIMETÁLICOS

Estos termómetros están formados por dos láminas de metales de distintos coeficientes de dilatación. Cuando hay cambio de temperatura, uno de los dos metales se curva antes que el otro y el movimiento se traduce en una aguja que a su vez marca en una escala la temperatura. Se utiliza sobre todo como sensor de temperatura en el termohigrógrafo.

VI. TERMÓMETROS DE GAS

Pueden funcionar a presión contacte o a volúmen contante y debido a su tamaño, precio y complejidad sólo se utilizan como termómetros patrón en laboratorios con el objetivo de poder calibrar otros termómetros, ya que es un sistema muy preciso de medición de temperatura.

VII. TERMÓMETROS DIGITALES

Un circuito electrónico toma la temperatura y la información se envía a un microchip que la procesa y la muestra en una pantalla digital numéricamente. Suelen ser muy comunes para aplicaciones muy diversas en el hogar, medicina, industria.. al ser económicos, rápidos, precisos y fáciles de usar. Existen incluso termómetros digitales subacuáticos.

VIII. TERMISTOR

Es un dispositivo que varía su resistencia eléctrica en función de la temperatura. Algunos Termómetros hacen uso de circuitos integrados que contienen un termistor, como el LM35.

Termómetros especiales

Para medir ciertos parámetros se emplean termómetros modificados, tales como los siguientes:

• El termómetro de globo, para medir la temperatura radiante. Consiste en un termómetro de mercurio que tiene el bulbo dentro de una esfera de metal hueca, pintada de negro de humo. La esfera absorbe radiación de los objetos del entorno más calientes que el aire y emite radiación hacia los más fríos, dando como resultado una medición que tiene en cuenta la radiación.

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