¿Que es la temperatura y como se mide? Definición y Escalas

En el artículo que nos ocupa descubrimos qué es la temperatura por definición, cómo se mide y las escalas que se emplean para poder dar valores a esta magnitud que expresa calor o frío.

En nuestro día a día las palabras temperatura y calor las empleamos con cierta normalidad para hacer referencia a distintas situaciones.

Son conceptos diferentes que debemos comprender y tener claro con el objetivo de no confundirlos, ni aplicarlos en modo equivocado.

Si hablamos de temperatura habitualmente nos referimos a la temperatura atmosférica cuando hablamos del clima o a la temperatura del cuerpo cuando sentimos que estamos enfermos.

En cuanto a la temperatura atmosférica las temperaturas extremas que se han registrado sobre la superficie terrestre corresponden, las más altas por arriba de los 50 grados centígrados a los desiertos y las más bajas menores de 80 grados centígrados bajo cero a los polos.

Respecto a la temperatura de nuestro cuerpo cuando estamos sanos la temperatura en 36.5 y 37ºC, si pasamos de 37 grados centígrados o bajamos de 36.5, clínicamente puede haber una enfermedad o anomalía.

Cuando la temperatura ambiente se encuentra entre los 18 y 21 grados centígrados nos sentimos cómodos.

O puede que también te preguntes cual es la temperatura del baño para tu bebé, así que vamos a ver qué es.

¿Qué es la temperatura?

Para entender que es la temperatura desde el punto de la física hay que recordar que la materia sea en forma de gas, líquido o sólido está formada por átomos y moléculas que no permanecen en reposo sino que continuamente está en movimiento.

Estamos hablando del movimiento de los átomos y moléculas que forman el cuerpo y no del movimiento del cuerpo en sí mismo.

En otras palabras aún cuando un cuerpo está en reposo sus átomos y moléculas se mueven al azar de manera constante en virtud de la cual tiene una energía promedio asociada llamada energía cinética promedio.

Cuando un objeto se calienta aumenta el movimiento de los átomos y las moléculas y por lo tanto también la energía cinética promedio mientras que cuando se enfría disminuye ese movimiento y también la energía.

El fenómeno de calentamiento y el consecuente aumento de energía ocurre cuando acercamos a la llama de una estufa, mechero o vela cierta cantidad de agua, una moneda o cualquier otro objeto.

La mayoría de las sustancias se expanden conforme se calientan y se contraen cuando se enfrían, cuando se calienta una sustancia la energía que absorbe hace que sus moléculas y átomos se mueven más rápido y más ampliamente, ocupando más espacio.

que-es-la-temperatura

La temperatura de un objeto es una medida de la rapidez del movimiento de vibración o agitación de sus átomos y moléculas.

En otras palabras es una medida de energía cinética promedio de sus moléculas también llamada energía térmica del objeto, conforme ese movimiento de vibración aumenta o disminuye la temperatura del cuerpo sube o baja.

Lo que nos dice que tan caliente está un cuerpo es su temperatura misma que se expresa por medio de un número que corresponde a una marca en una escala graduada.

La temperatura es la magnitud asociada a la sensación de frío o caliente.

¿Cómo se mide la temperatura?

Si tenemos un cuerpo a una cierta temperatura T1 y otro cuerpo a otra temperatura T2, podemos distinguir cuál temperatura es mayor.

¿Cómo?

Si tocamos el primer cuerpo nos damos cuenta que está caliente, luego tocamos el segundo cuerpo y sentimos que está frío entonces sabemos que la temperatura uno es mayor al de la otro cuerpo.

Es posible asociar las altas temperaturas a los sistemas que se encuentran calientes y las bajas temperaturas a los sistemas que están fríos.

¿Cómo se mide la temperatura?

Para medir temperatura se utiliza un termómetro.

Tradicionalmente hablamos que los termómetros son dispositivos de forma cilíndrica que contiene en el medio un canal muy delgado entre en las paredes de este cilindro, hay una escala con cierto orden y en el fondo o en el extremo inferior del termómetro hay un material como puede ser el mercurio.

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Cuando se sumerge o se pone en contacto este extremo con una superficie a cierta temperatura el calor hace que el material se dilate y se expanda, por lo tanto sube por el canal y marca cierto nivel en nuestra escala.

Esa lectura sería la temperatura a la que se encuentra dicho sistema.

Actualmente exiten multitud de tipos de termómetros y muchos son termómetros digitales:

¿Cómo se expresa la temperatura? Escalas Relativas y Absolutas. Grados Celsius, Fahrenheit y Kelvin

¿Como se expresa la temperatura? Hay diferentes escalas para medir la temperatura entre ellas Celsius, Fahrenheit y la Kelvin las dos primeras usan dos puntos de referencia fijos, la temperatura a la cual el hielo de auga se derrite y la temperatura a la cual el agua pura hierve a presión atmosférica al nivel del mar.

Las escalas de temperatura se dividen en dos tipos: relativas y absolutas.

Escalas relativas: Grados Celsius y Fahrenheit

Las relativas son a las que fijamos arbitrariamente un nivel 0, por ejemplo la escala Celsius que fija su origen cuando el agua está en su punto de congelacion.

Aunque científicos pueden dar otros puntos de vista según los tipos de agua como puedes ver aquí.

Sin embargo cuando se tienen 100 grados Celsius o grados centígrados el agua se encuentra en su estado de ebullición.

Así se fijó la escala Celsius o escala centígrado.

Hay otra escala relativa como la escala de Fahrenheit dispone del siguiente factor de conversión: los grados Fahrenheit son igual a ºC x1,8+ 32.

ºF = ºC x 1,8 + 32

Se puede notar que el factor de conversión es un poco distinto a los que conocemos, esto se debe a que la proporcionalidad entre las escalas de temperatura no se da con la magnitud de temperatura como tal sino con la diferencia de esta cantidad.

Escala absoluta: Grados Kelvin

La escala absoluta tiene un significado un poco más complejo y está relacionada con energía interna del sistema.

Si esta energía es cero entonces la temperatura es 0 Kelvin.

Kelvin es nuestra escala absoluta de temperatura.

¿A qué se debe la energía interna de este sistema?

Sabemos que un sistema está formado por muchas partículas, partículas se mueven dentro del sistema generado por ejemplo cierta energía cinética.

Si le aplicamos calor estas partículas se mueran más rápido aumentando su energía.

Podemos ahora comparar la escala de grados centígrados con los niveles de energía, sabemos que un sistema no puede tener energía negativa por lo tanto se ha establecido que cuando la energía es 0 se tiene una temperatura de menos 273ºC.

Esta escala se relaciona con la absoluta a través de su diferencial.

Un grado centigrado es igual a 1 + 273 Kelvin, esta sería la relación entre la escala centigrada y la escala absoluta.

1ºC = (1 + 273)K

Se puede decir que la temperatura es la manera de medir que tan caliente está un cuerpo además la podemos medir de diversas formas utilizando diversos sistemas y escalas de medición.

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