A través del estudio de este recurso, lograrás identificar las diferentes unidades de medida de la temperatura.

Estrategia

 

 

 

Introducción a la instrumentación, medidas de presión, flujo, nivel y temperatura

Escalas de temperatura

 

Uno de los principales requisitos para medir la temperatura es establecer una escala de temperaturas que se pueda usar en el instrumento indicador. En casi todos los países del mundo se emplea la escala Celsius (también llamada escala de grados centígrados) para todas las mediciones populares y comerciales y la mayoría de las científicas. La escala Celsius se basó originalmente en dos puntos de calibración: el punto normal de congelación del agua, que se definió como 0°C, y el punto normal de ebullición del agua, que se definió como 100°C. Estos dos puntos se emplearon para calibrar termómetros, y luego se dedujeron las demás temperaturas por interpolación y extrapolación. Para expresar la temperatura en la escala Celsius, la cifra dada debe ir siempre acompañada del símbolo de grados (°).

 

La escala Fahrenheit emplea un grado más pequeño que la escala Celsius, y su cero se establece a una temperatura diferente. Originalmente se basó también en dos puntos fijos, cuyo intervalo se dividió en 100 grados: el punto de congelación de una mezcla de hielo y sal, y la temperatura normal del cuerpo humano. En esta escala, los puntos normales de congelación y de ebullición del agua vienen a ser, respectivamente, 32°F y 212°F. La relación entre las escalas Celsius y Fahrenheit es:

 

También en la escala Fahrenheit, debe utilizarse el símbolo de grados para expresar la temperatura como, por ejemplo, 98.6°F (la temperatura normal del cuerpo humano).

La conversión entre las escalas Fahrenheit y Celsius se lleva a cabo fácilmente recordando unos cuantos puntos. Tales como el punto normal de congelación (0°C = 32°F) y el punto normal de ebullición (100°C = 212°F) del agua, y haciendo uso de la igualdad entre un intervalo de 5 grados en la escala Celsius y un intervalo de 9 grados en la escala Fahrenheit, lo cual expresamos así:

Obsérvese que estos intervalos se expresan comoy , y no como °F y °C. Las lecturas de la escala de temperatura se dan en °F o en °C (grados Fahrenheit o grados Celsius); las diferencias de lectura se dan en o en (grados Fahrenheit o grados Celsius).

La escala Kelvin

En la escala Kelvin, uno de los puntos de calibración se define en una temperatura de cero, donde la propiedad termométrica tiene también un valor de cero; en efecto, la constante b se establece como cero, en cuyo caso

Para determinar una temperatura en esta escala necesitamos únicamente un punto de calibración. En ese punto, se define que la temperatura es   y la propiedad termométrica tiene el valor medido . En este caso

y por lo tanto

Siguiendo la norma general, escogemos para nuestra calibración la temperatura a la cual coexiste en equilibrio el hielo, el agua líquida y el vapor de agua. Este punto, que está muy cercano al punto normal de congelación del agua, se llama punto triple del agua. Por acuerdo internacional se ha establecido que la temperatura en el punto triple sea

donde K = Kelvin es la unidad básica en el IS para la temperatura en la escala absoluta.

La siguiente tabla muestra una tabla comparativa entre las tres escalas de temperatura: Kelvin, Celsius y Fahrenheit.

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