mediciones de temperatura: septiembre 2011

sábado, 24 de septiembre de 2011

temometros para la medicion de la temperatura

multiplos del si

Múltiplos del Sistema Internacional para kelvin (K)
Valor	Símbolo	Nombre	Valor	Símbolo	Nombre
Submúltiplos			Múltiplos
10⁻¹ K	dK	decikelvin	10¹ K	daK	decakelvin
10⁻² K	cK	centikelvin	10² K	hK	hectokelvin
10⁻³ K	mK	millikelvin	10³ K	kK	kilokelvin
10⁻⁶ K	µK	microkelvin	10⁶ K	MK	megakelvin
10⁻⁹ K	nK	nanokelvin	10⁹ K	GK	gigakelvin
10⁻¹² K	pK	picokelvin	10¹² K	TK	terakelvin
10⁻¹⁵ K	fK	femtokelvin	10¹⁵ K	PK	petakelvin
10⁻¹⁸ K	aK	attokelvin	10¹⁸ K	EK	exakelvin
10⁻²¹ K	zK	zeptokelvin	10²¹ K	ZK	zettakelvin
10⁻²⁴ K	yK	yoctokelvin	10²⁴ K	YK	yottakelvin
Prefijos comunes de unidades están en negrita.

Esta unidad del Sistema Internacional es nombrada así en honor a Lord Kelvin. En las unidades del SI cuyo nombre proviene del nombre propio de una persona, la primera letra del símbolo se escribe con mayúscula (K), en tanto que su nombre siempre empieza con una letra minúscula (kelvin), salvo en el caso de que inicie una frase o un título.

Basado en The International System of Units, sección 5.2.

La física estadística dice que, en un sistema termodinámico, la energía contenida por las partículas es proporcional a la temperatura absoluta, siendo la constante de proporcionalidad la constante de Boltzmann. Por eso es posible determinar la temperatura de unas partículas con una determinada energía, o calcular la energía de unas partículas a una determinada temperatura. Esto se hace a partir del denominado principio o teorema de equipartición. El principio de equipartición establece que la energía de un sistema termodinámico es:

$E_c=\frac{n}{2}k_BT$

donde:

$k_B\,$ es la constante de Boltzmann
$T\,$ es la temperatura expresada en kelvin
$n\,$ es el número de grados de libertad del sistema (por ejemplo, en sistemas monoatómicos donde la única posibilidad de movimiento es la traslación de unas partículas respecto a otras en las tres posibles direcciones del espacio, n es igual a 3).

factores de conversion

La escala Celsius se define en la actualidad en función de la escala Kelvin o escala absoluta:

T [K] = t_C [°C] + 273,15

No obstante, una diferencia de temperatura tiene el mismo valor en ambas escalas.

T₁ [K] - T₂ [K] = t_C1 [°C] - t_C2 [°C]; ΔT [K] = Δt_C [°C]
Ejemplos de temperaturas notables

Cero absoluto: 0 K = −273,15 °C
Punto de fusión del agua a una atmósfera de presión (760 mmHg): 273,15 K = 0 °C
Punto triple del agua (4,58 mmHg): 273,16 K = 0.0098 °C

kelvin

Para otros usos de este término, véase Kelvin (desambiguación).

kelvin
Estándar:	Unidades básicas del Sistema Internacional
Magnitud:	Temperatura
Símbolo:	K
Nombrada por:	William Thomson (Lord Kelvin)

El kelvin (antes llamado grado Kelvin),^[1] simbolizado como K, es la unidad de temperatura de la escala creada por William Thomson, Lord Kelvin, en el año 1848, sobre la base del grado Celsius, estableciendo el punto cero en el cero absoluto (−273,15 °C) y conservando la misma dimensión. Lord Kelvin, a sus 24 años introdujo la escala de temperatura termodinámica, y la unidad fue nombrada en su honor.
Es una de las unidades del Sistema Internacional de Unidades y corresponde a una fracción de 1/273,16 partes de la temperatura del punto triple del agua.^[2] Se representa con la letra K, y nunca "°K". Actualmente, su nombre no es el de "grados kelvin", sino simplemente "kelvin".^[2]
Coincidiendo el incremento en un grado Celsius con el de un kelvin, su importancia radica en el 0 de la escala: la temperatura de 0 K es denominada 'cero absoluto' y corresponde al punto en el que las moléculas y átomos de un sistema tienen la mínima energía térmica posible. Ningún sistema macroscópico puede tener una temperatura inferior. A la temperatura medida en kelvin se le llama "temperatura absoluta", y es la escala de temperaturas que se usa en ciencia, especialmente en trabajos de física o química.
También en iluminación de vídeo y cine se utilizan los kelvin como referencia de la temperatura de color. Cuando un cuerpo negro es calentado emitirá un tipo de luz según la temperatura a la que se encuentra. Por ejemplo, 1.600 K es la temperatura correspondiente a la salida o puesta del sol. La temperatura del color de una lámpara de filamento de tungsteno corriente es de 2.800 K. La temperatura de la luz utilizada en fotografía y artes gráficas es 5.000 K y la del sol al mediodía con cielo despejado es de 5.200 K. La luz de los días nublados es más azul, y es de más de 6.000 K.

temometro especial

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. Se utiliza para comprobar las condiciones de comodidad de las personas.
El termómetro de bulbo húmedo, para medir el influjo de la humedad en la sensación térmica. Junto con un termómetro ordinario forma un psicrómetro, que sirve para medir humedad relativa, tensión de vapor y punto de rocío. Se llama de bulbo húmedo porque de su bulbo o depósito parte una muselina de algodón que lo comunica con un depósito de agua. Este depósito se coloca al lado y más bajo que el bulbo, de forma que por capilaridad está continuamente mojado.
El termómetro de máximas y mínimas es utilizado en meteorología para saber la temperatura más alta y la más baja del día, y consiste en dos instrumentos montados en un solo aparato. También existen termómetros individuales de máxima o de mínima para usos especiales o de laboratorio.

[editar] Termógrafo

El termógrafo es un termómetro acoplado a un dispositivo capaz de registrar, gráfica o digitalmente, la temperatura medida en forma continua o a intervalos de tiempo determinado.

[editar] Los termómetros a través del tiempo

La siguiente cronología muestra los avances en las tecnologías de medición de temperatura:

1592: Galileo Galilei construye el termoscopio, que utiliza la contracción del aire al enfriarse para hacer ascender agua por un tubo.
1612: Santorre Santorio da un uso médico al termómetro.
1714: Daniel Gabriel Fahrenheit inventa el termómetro de mercurio
1821: T.J. Seebeck inventa el termopar.
1864: Henri Becquerel sugiere un pirómetro óptico.
1885: Calender-Van Duesen inventa el sensor de temperatura de resistencia de platino.
1892: Henri-Louis Le Châtelier construye el primer pirómetro óptico

video: mediciones de temperatura

Termómetro de mercurio: es un tubo de vidrio sellado que contiene mercurio, cuyo volumen cambia con la temperatura de manera uniforme. Este cambio de volumen se visualiza en una escala graduada. El termómetro de mercurio fue inventado por Fahrenheit en el año 1714.
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:^[3]
- 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 reostato calibrado. 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 eléctrica a 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.
Termómetro de lámina bimetálica: Formado por dos láminas de metales de coeficientes de dilatación muy distintos y arrollados dejando el coeficiente más alto en el interior. Se utiliza sobre todo como sensor de temperatura en el termohigrógrafo.
Termómetro de gas: Pueden ser a presión constante o a volumen constante. Este tipo de termómetros son muy exactos y generalmente son utilizados para la calibración de otros termómetros.
Termómetro de resistencia: consiste en un alambre de algún metal (como el platino) cuya resistencia eléctrica cambia cuando varia la temperatura.
Termopar: un termopar o termocupla es un dispositivo utilizado para medir temperaturas basado en la fuerza electromotriz que se genera al calentar la soldadura de dos metales distintos.
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 digitales: son aquellos que, valiéndose de dispositivos transductores como los mencionados, utilizan luego circuitos electrónicos para convertir en números las pequeñas variaciones de tensión obtenidas, mostrando finalmente la temperatura en un visualizador.

Termómetro digital de exteriores.

Termómetro de gas a volumen constante.

temometro

El termómetro (del griego θερμός (termo) el cuál significa "caliente" y metro, "medir") es un instrumento de medición de temperatura. Desde su invención ha evolucionado mucho, principalmente a partir del desarrollo de los termómetros electrónicos digitales.
Inicialmente se fabricaron aprovechando el fenómeno de la dilatación, por lo que se prefería el uso de materiales con elevado coeficiente de dilatación, de modo que, al aumentar la temperatura, su estiramiento era fácilmente visible. El metal base que se utilizaba en este tipo de termómetros ha sido el mercurio, encerrado en un tubo de vidrio que incorporaba una escala graduada.
El creador del primer termoscopio fue Galileo Galilei; éste podría considerarse el predecesor del termómetro. Consistía en un tubo de vidrio terminado en una esfera cerrada; el extremo abierto se sumergía boca abajo dentro de una mezcla de alcohol y agua, mientras la esfera quedaba en la parte superior. Al calentar el líquido, éste subía por el tubo.
La incorporación, entre 1611 y 1613, de una escala numérica al instrumento de Galileo se atribuye tanto a Francesco Sagredo^[1] como a Santorio Santorio,^[2] aunque es aceptada la autoría de éste último en la aparición del termómetro.
En España se prohibió la fabricación de termómetros de mercurio en julio de 2007, por su efecto contaminante.
En Argentina los termómetros de mercurio siguen siendo ampliamente utilizados por la población. No así en hospitales y centros de salud donde por regla general se utilizan termómetros digitales.

Termómetro clínico de cristal.

como medimos la temperatura?

Se han inventado muchos instrumentos para medir la temperatura de forma precisa. Todo empezó con el establecimiento de una escala de temperaturas. Esta escala permite asignar un número a cada medida de la temperatura.
A principios del siglo XVIII, Gabriel Fahrenheit (1686-1736) creó la escala Fahrenheit. Fahrenheit asignó al punto de congelación del agua una temperatura de 32 grados y al punto de ebullición una de 212 grados. Su escala está anclada en estos dos puntos.
Unos años más tarde, en 1743, Anders Celsius (1701-1744) inventó la escala Celsius. Usando los mismos puntos de anclaje Celsius asignó al punto de congelación del agua una temperatura de 0 grados y al de ebullición una de 100 grados. La escala Celsius se conoce como el Sistema Universal. Es el que se usa en la mayoría de los paises y en todas las aplicaciones científicas.
Hay un límite a la temperatura mínima que un objeto puede tener. La escala Kelvin está diseñada de forma que este límite es la temperatura 0. La relación entre las diferentes escalas de temperatura es la siguiente:

^oK = 273.15 + ^oC ^oC = (5/9)*(^oF-32) ^oF = (9/5)*^oC+32

	^oF	^oC	^oK
El agua hierve a	212	100	373
Temperatura Ambiente	72	23	296
El agua se congela a	32	0	273
Cero Absoluto	-460	-273	0

Para ir de una escala a otra puede usar esta calculadora para convertir temperaturas (Inglés).
A la temperatura del cero absoluto no hay movimiento y no hay calor. Es cuando todo el movimiento atómico y molecular se detiene y es la temperatura más baja posible. El cero absoluto tiene lugar a 0 grados Kelvin, -273.15 grados Celsius o -460 grados Farenheit. Todos los objetos tienen una temperatura más alta que el cero absoluto y por lo tanto emiten energía térmica o calor.
Si queremos entender qué significa la temperatura a nivel molecular debemos recordar que la temperatura es la energía media de las moléculas que componen una sustancia. Los átomos y las moléculas no siempre se mueven a la misma velocidad. Esto significa que hay un rango de energías entre ellas. En un gas, por ejemplo, las moléculas se mueven en direcciones aleatorias y a diferentes velocidades - algunas se mueven rápido y otras más lentamente. A veces estas moléculas colisionan entre si. Cuando esto tiene lugar las moléculas que se mueven más deprisa transfieren parte de su energía a las que se mueven más despacio, haciendo que la más rápidas se ralenticen y las más lentas se aceleren. Si ponemos más energía en el sistema, la velocidad media de las moléculas se incrementa, lo que hace que se produzca energía térmica o calor. Por lo tanto, temperaturas altas corresponden a sustancias que tienen un movimiento medio molecular mayor. Nostros, por supuesto, no podemos sentir ni medir el movimiento de cada molécula, solo el movimiento medio de todas ellas.

instrumento de medicion

En física, química e ingeniería, un instrumento de medición es un aparato que se usa para comparar magnitudes físicas mediante un proceso de medición. Como unidades de medida se utilizan objetos y sucesos previamente establecidos como estándares o patrones y de la medición resulta un número que es la relación entre el objeto de estudio y la unidad de referencia. Los instrumentos de medición son el medio por el que se hace esta conversión.
Dos características importantes de un instrumento de medida son la precisión y la sensibilidad.

Las reglas son los instrumentos de medición

LA ESCALA KELVIN O ABSOLUTA

LA ESCALA DE LOS GASES PERFECTOS

Hay un hecho experimental de extraordinaria importancia que nos permite construir una escala que se ha dado en llamar de los gases perfectos. Este hecho experimental consiste en que todos los termómetros de gas, ya sea a presión constante o a volumen constante, tienden a dar la misma medida de la temperatura en cuanto se hace tender a cero la propiedad termométrica en el punto triple del agua, sea cual fuere el gas empleado como termómetro.

Es decir, en un termómetro de gas a volumen constante, en donde la temperatura se calcula mediante la expresión

Para cualquiera que sea el gas que se emplee permanece fija y única la temperatura dada por la expresión

Y para el termómetro de gas a presión constante:

Se define, en definitiva, la temperatura en la escala de los gases perfectos por la expresión

Sin embargo, aún cuando la temperatura medida en esta escala no depende de ningún gas en particular, si depende de las propiedades generales de los gases. Así, es imposible llegar a medir una temperatura T = 0, pues no hay ningún gas con el que podamos construir un termómetro para poder medir una temperatura tan baja (de hecho, la temperatura más baja a medir en esta escala es la que permite usar un termómetro con Helio a mínima presión, y es algo así como un kelvin).

Se hace necesario en definitiva, encontrar una escala en la que no se dependa de propiedades generales de ninguna sustancia. Esto se consigue con la escala Kelvin.

punto fijo

Es inmediato que resultan escalas en general diferentes cuando la relación [1] se aplica a cualquier sistema termométrico con el mismo valor de la constante k de proporcionalidad. El primer problema que se plantea, pues, es encontrar alguna regla o norma que nos permita establecer el valor de la constante k de proporcionalidad para cada propiedad termométrica.

El procedimiento que se utiliza consiste en buscar un estado en la naturaleza, denominado punto fijo, que sea fácilmente reproducible y asignarle una temperatura patrón T_t.

Esto quiere decir que si tenemos un termómetro T_X de propiedad termométrica X, el valor X_t de dicha propiedad en el punto fijo obedece la relación:

T_t = k.X_t

Y de aquí deducimos que, para esta propiedad termométrica, es

K=T_t/X_t

Por tanto, en el termómetro T_X la temperatura T que corresponde al valor X de la propiedad termométrica sería:

Hasta el año 1954 se utilizaban dos puntos fijos, que eran el de fusión del hielo y del de ebullición del agua. Pero a partir de ese año se utiliza como único punto fijo el llamado punto triple del agua, que es el estado del agua pura en el cual existe en equilibrio una mezcla de sólido, líquido y gas. Se le asigna al punto triple del agua el valor 273,16 con el objeto de que la escala resultante sea lo más parecida posible a la anterior a 1954.

Así, para los ejemplos de termómetros indicados antes, se tendría:

a) Para el gas a volumen constante: b) Para el gas a presión constante: c) Para la resistencia eléctrica: d) Para el tubo de mercurio:

Experimentalmente se comprueba que al medir la temperatura con cada uno de estos tipos de termómetro, se obtienen resultados bastante diferentes, e, incluso, para el caso de los termómetros de gas (ya sea el de volumen constante, o bien el de presión constante) se obtienen resultados diferentes según sea el tipo de gas que se emplee en la construcción del termómetro. Si bien es verdad que la discrepancia menor se encuentra en la utilización de estos termómetros de gas, encontrándose la mayor similitud entre los termómetros de Hidrógeno y de Helio a volumen constante.

medir la temperatura. escalas

Definiremos sistema como una parte o región restringida del espacio-tiempo, constituida por materia y/o campos interactuantes, y definiremos también ambiente como la región del exterior del sistema que pueda influir de algún modo sobre su comportamiento.

La descripción de un sistema puede hacerse a gran escala, esto es, mediante magnitudes globales y medibles empíricamente, con muy pocas coordenadas, que denominaremos descripción macroscópica, o bien, puede describirse un sistema mediante hipótesis sobre la estructura material del mismo, utilizando en general magnitudes no medibles empíricamente ni sugeridas por nuestros sentidos y usando para ello un gran número de coordenadas. Este segundo tipo de descripción se denomina descripción microscópica del sistema.

Cuando se estudia macroscópicamente un sistema podemos hacerlo desde sus aspectos externos tales como posición, velocidad, posición del centro de masa, energía potencial, energía cinética, energía total o mecánica, etc., todo con respecto a un sistema de ejes coordenados. Son estas magnitudes las que se miden con lo que llamaremos coordenadas mecánicas. Sus relaciones constituyen la Mecánica.

Pero el estudio macroscópico o microscópico de un sistema puede hacerse desde sus aspectos internos, es decir, se puede dirigir el estudio hacia el interior del sistema, como su energía interna, la presión interna de un gas, la vaporización, etc. Las magnitudes internas se miden con las coordenadas termodinámicas. Sus relaciones constituyen la Termodinámica.

1.2. COORDENADAS INDEPENDIENTES

Una coordenada es independiente de otra si sus valores no dependen de esa otra. Así, si en un sistema termodinámico, un gas por ejemplo, varía el volumen en una determinada escala de valores, aún manteniendo la presión constante, se indica con ello que la presión y el volumen son coordenadas termodinámicas independientes.

Si son las coordenadas termodinámicas independientes que describen un sistema, indicaremos cada uno de sus estados por un conjunto de valores de dichas coordenadas:

Estado A:

Estado B:

... ... ... ... ... ...

Si consideramos, por simplificar, que el número de coordenadas independientes es solamente de dos, los estados A, B, .... que atraviesa en su evolución un sistema S dado son descritos por pares de coordenadas que pueden representarse gráficamente en un sistema de ejes coordenados X1X2.

1.3. EQUILIBRIO

Un sistema termodinámico de coordenadas independientes (xo,yo) se dice en estado de equilibrio si los valores de dichas coordenadas en ese estado permanecen constantes en el tiempo mientras no sean modificadas las condiciones del ambiente.

En general, el estado de equilibrio de un sistema puede ser alterado por la interacción de otros sistemas ambientales, influyendo en esa alteración tanto la proximidad de dichos sistemas como las paredes de separación.

Las paredes de separación entre sistemas pueden clasificarse en dos tipos extremos: paredes adiabáticas y paredes diatermanas.

Una pared situada entre los sistemas A y B se dice adiabática si los estados (xA,yA) del sistema A y (xB,yB) del sistema B coexisten en equilibrio para valores diferentes de dichas coordenadas. Esto es, si no hay influencia ambiental de un sistema sobre el otro a través de la pared de separación.

En cambio, una pared situada entre los dos sistemas A y B se dice que es diatermana si los estados (xA,yA) del sistema A y (xB,yB) del sistema B cambian espontáneamente hasta que se consigue un estado de equilibrio del sistema global constituido por los sistemas A y B con coordenadas (xA+B,yA+B). Se dice, llegado a ese estado global de equilibrio, que ambos sistemas se encuentra en equilibrio térmico.

En definitiva, se puede definir el equilibrio térmico como el estado al que llegan las coordenadas termodinámicas de dos o más sistemas cuando han estado comunicados mediante paredes diatermanas.

También se puede decir que dos sistemas se encuentran en equilibrio térmico si al comunicarlos mediante una pared diatermana el sistema en conjunto está en equilibrio.

Es inmediato el siguiente enunciado, que se ha dado en llamar Principio Cero de la Termodinámica:

Dos sistemas en equilibrio térmico con un tercero están en equilibrio térmico entre sí.

2. TEMPERATURA:
2.1. ISOTERMAS

Dado un sistema S descrito por dos coordenadas independientes X₁X₂, se denomina isoterma al conjunto de los estados que se encuentran en equilibrio térmico con un estado fijo de otro sistema, y que, por el principio cero de la termodinámica, se encuentran en equilibrio térmico entre sí.

Se comprueba que la representación gráfica de una isoterma en el plano X₁X₂ es una curva continua.

La magnitud que le hacemos corresponder a todos los estados de una misma isoterma se denomina temperatura. La temperatura resulta ser, por consiguiente, una propiedad que determina sin en un cierto estado A=(x_A1, x_A2) un sistema S se encuentra en equilibrio térmico con otro estado H=(x_H1, x_H2) de otro sistema T. El sistema T se denomina termómetro y su utilidad evidente es la de determinar la temperatura del sistema S en el estado A=(x_A1, x_A2) por comparación con el valor de la temperatura que le asignemos al estado H=(x_H1, x_H2) del termómetro.

Coeficiente de dilatación térmica

Coeficiente de dilatación
Durante una transferencia de calor, la energía que está almacenada en los enlaces intermoleculares entre 2 átomos cambia. Cuando la energía almacenada aumenta, también lo hace la longitud de estos enlaces. Así, los sólidos normalmente* se expanden al calentarse y se contraen al enfriarse; este comportamiento de respuesta ante la temperatura se expresa mediante el coeficiente de dilatación térmica (unidades: °C^-1):

$\alpha=\frac{1}{V}\left(\frac{\partial V}{\partial T}\right)$

esto no ocurre para todos los sólidos: el ejemplo más típico que no lo cumple es el hielo.

Para sólidos, el tipo de coeficiente de dilatación más comúnmente usado es el coeficiente de dilatación lineal α_L. Para una dimensión lineal cualquiera, se puede medir experimentalmente comparando el valor de dicha magnitud antes y después de cierto cambio de temperatura, como:

$\alpha_L = \frac{d\ln L}{dT}\approx \frac{1}{L}\frac{\Delta L}{\Delta T}$

Puede ser usada para abreviar este coeficiente, tanto la letra griega alfa $\alpha\;$ como la letra lambda $\lambda\;$ .
En gases y líquidos es más común usar el coeficiente de dilatación volumétrico α_V, que viene dado por la expresión:

$\alpha_V = \frac{d\ln V}{dT}\approx \frac{1}{V}\frac{\Delta V}{\Delta T}$

Para sólidos, también puede medirse la dilatación térmica, aunque resulta menos importante en la mayoría de aplicaciones técnicas. Para la mayoría de sólidos en las situaciones prácticas de interés, el coeficiente de dilatación volumétrico resulta ser más o menos el triple del coeficiente de dilatación lineal:

Temperatura radiante

La temperatura radiante tiene en cuenta el calor emitido por radiación de los elementos del entorno.
Se toma con un termómetro de bulbo, que tiene el depósito de mercurio encerrado en una esfera o bulbo metálico de color negro, para asemejarlo lo más posible a un cuerpo negro y así absorber la máxima radiación. Para anular en lo posible el efecto de la temperatura del aire, el bulbo negro se aísla en otro bulbo que se fue hecho al vacío.
Las medidas se pueden tomar bajo el sol o bajo sombra. En el primer caso se tendrá en cuenta la radiación solar, y se dará una temperatura bastante más elevada.
También sirve para dar una idea de la sensación térmica.
La temperatura de bulbo negro hace una función parecida, dando la combinación de la temperatura radiante y la ambiental.

temperatura seca

Se le llama temperatura seca del aire de un entorno (o más sencillamente: temperatura seca) a la temperatura del aire, prescindiendo de la radiación calorífica de los objetos que rodean ese ambiente concreto, y de los efectos de la humedad relativa y de los movimientos de aire. Se puede obtener con el termómetro de mercurio, respecto a cuyo bulbo, reflectante y de color blanco brillante, se puede suponer razonablemente que no absorbe radiación.

Sensación térmica

Es importante destacar que la sensación térmica es algo distinto de la temperatura tal como se define en termodinámica. La sensación térmica es el resultado de la forma en que la piel percibe la temperatura de los objetos y/o de su entorno, la cual no refleja fielmente la temperatura real de dichos objetos y/o entorno. La sensación térmica es un poco compleja de medir por distintos motivos:

El cuerpo humano mide la temperatura a pesar de que su propia temperatura se mantiene aproximadamente constante (alrededor de 37 °C). Por lo tanto, no alcanza el equilibrio térmico con el ambiente o con los objetos que toca.

Las variaciones de calor que se producen en el cuerpo humano generan una diferencia en la sensación térmica, desviándola del valor real de la temperatura. Como resultado, se producen sensaciones de temperatura exageradamente altas o bajas.

Entonces el valor cuantitativo de la sensación térmica está dado principalmente por la gradiente de temperatura que se da entre el objeto y la parte del cuerpo que está en contacto directo y/o indirecto con dicho objeto (que está en función de la temperatura inicial, área de contacto, densidad de los cuerpos, coeficientes termodinámicos de transferencia por conducción, radiación y conveccción, etc). Sin embargo, existen otras técnicas mucho más sencillas que intentan simular la medida de sensación térmica en diferentes condiciones mediante un termómetro:

Se comparan las escalas Celsius y Kelvin mostrando los puntos de referencia anteriores a 1954 y los posteriores para mostrar cómo ambas convenciones coinciden. De color negro aparecen el punto triple del agua (0,01 °C, 273,16 K) y el cero absoluto (-273,15 °C, 0 K). De color gris los puntos de congelamiento (0,00 °C, 273,15 K) y ebullición del agua (100 °C, 373,15 K).

La temperatura en los gases

Para un gas ideal, la teoría cinética de gases utiliza mecánica estadística para relacionar la temperatura con el promedio de la energía total de los átomos en el sistema. Este promedio de la energía es independiente de la masa de las partículas, lo cual podría parecer contraintuitivo para muchos. El promedio de la energía está relacionado exclusivamente con la temperatura del sistema, sin embargo, cada partícula tiene su propia energía la cual puede o no corresponder con el promedio; la distribución de la energía, (y por lo tanto de las velocidades de las partículas) está dada por la distribución de Maxwell-Boltzmann. La energía de los gases ideales monoatómicos se relaciona con su temperatura por medio de la siguiente expresión:

$\overline{E}_t = \begin{matrix} \frac{3}{2} \end{matrix} nRT$ , donde (n= número de moles, R= constante de los gases ideales).

En un gas diatómico, la relación es:

$\overline{E}_t = \begin{matrix} \frac{5}{2} \end{matrix} nRT$

El cálculo de la energía cinética de objetos más complicados como las moléculas, es más difícIl. Se involucran grados de libertad adicionales los cuales deben ser considerados. La segunda ley de la termodinámica establece sin embargo, que dos sistemas al interactuar el uno con el otro adquirirán la misma energía promedio por partícula, y por lo tanto la misma temperatura.
En una mezcla de partículas de varias masas distintas, las partículas más masivas se moverán más lentamente que las otras, pero aún así tendrán la misma energía promedio. Un átomo de Neón se mueve relativamente más lento que una molécula de hidrógeno que tenga la misma energía cinética. Una manera análoga de entender esto es notar que por ejemplo, las partículas de polvo suspendidas en un flujo de agua se mueven más lentamente que las partículas de agua. Para ver una ilustración visual de éste hecho vea este enlace. La ley que regula la diferencia en las distribuciones de velocidad de las partículas con respecto a su masa es la ley de los gases ideales.
En el caso particular de la atmósfera, los meteorólogos han definido la temperatura atmosférica (tanto la temperatura virtual como la potencial) para facilitar algunos cálculos.

Absolutas

Las escalas que asignan los valores de la temperatura en dos puntos diferentes se conocen como escalas a dos puntos. Sin embargo en el estudio de la termodinámica es necesario tener una escala de medición que no dependa de las propiedades de las sustancias. Las escalas de éste tipo se conocen como escalas absolutas o escalas de temperatura termodinámicas.
Con base en el esquema de notación introducido en 1967, en la Conferencia General de Pesos y Medidas (CGPM), el símbolo de grado se eliminó en forma oficial de la unidad de temperatura absoluta.

[editar] Sistema Internacional de Unidades (SI)

Kelvin (K) El Kelvin es la unidad de medida del SI. La escala Kelvin absoluta es parte del cero absoluto y define la magnitud de sus unidades, de tal forma que el punto triple del agua es exactamente a 273,16 K.^[3]

Aclaración: No se le antepone la palabra grado ni el símbolo º.

[editar] Sistema Anglosajón de Unidades

Rankine (R o Ra). Escala con intervalos de grado equivalentes a la escala Fahrenheit, cuyo origen está en -459,67 °F. En desuso.

[editar] Conversión de temperaturas

Las siguientes fórmulas asocian con precisión las diferentes escalas de temperatura:

	Kelvin	Grado Celsius	Grado Fahrenheit	Rankine	Grado Réaumur	Grado Rømer	Grado Newton	Grado Delisle
Kelvin	$K = K$	$K = C + 273,15$	$K = (F + 459,67)$ $\textstyle \frac{5}{9}$	$K = R a$ $\textstyle \frac{5}{9}$	K = Re $\textstyle \frac{5}{4}$ + 273,15	K = (Ro - 7,5) $\textstyle \frac{40}{21}$ + 273,15	K = N $\textstyle \frac{100}{33}$ + 273,15	K = 373,15 - De $\textstyle \frac{2}{3}$
Grado Celsius	$C = K - 273,15$	$C = C$	C = (F - 32) $\textstyle \frac{5}{9}$	C = (Ra - 491,67) $\textstyle \frac{5}{9}$	C = Re $\textstyle \frac{5}{4}$	C = (Ro - 7,5) $\textstyle \frac{40}{21}$	C = N $\textstyle \frac{100}{33}$	C = 100 - De $\textstyle \frac{2}{3}$
Grado Fahrenheit	$F = K$ $\textstyle \frac{9}{5}$ - 459,67	F = C $\textstyle \frac{9}{5}$ + 32	$F = F$	$F = R a - 459,67$	F = Re $\textstyle \frac{9}{4}$ + 32	F = (Ro - 7,5) $\textstyle \frac{24}{7}$ + 32	F = N $\textstyle \frac{60}{11}$ + 32	F = 121 - De $\textstyle \frac{6}{5}$
Rankine	$R a = K$ $\textstyle \frac{9}{5}$	Ra = (C + 273,15) $\textstyle \frac{9}{5}$	$R a = F + 459,67$	$R a = R a$	Ra = Re $\textstyle \frac{9}{4}$ + 491,67	Ra = (Ro - 7,5) $\textstyle \frac{24}{7}$ + 491,67	Ra = N $\textstyle \frac{60}{11}$ + 491,67	Ra = 171,67 - De $\textstyle \frac{6}{5}$
Grado Réaumur	$R e = (K - 273,15)$ $\textstyle \frac{4}{5}$	Re = C $\textstyle \frac{4}{5}$	Re = (F - 32) $\textstyle \frac{4}{9}$	Re = (Ra - 491,67) $\textstyle \frac{4}{9}$	$R e = R e$	Re = (Ro - 7,5) $\textstyle \frac{32}{21}$	Re = N $\textstyle \frac{80}{33}$	Re = 80 - De $\textstyle \frac{5}{6}$
Grado Rømer	Ro =(K - 273,15) $\textstyle \frac{21}{40}$ +7,5	Ro = C $\textstyle \frac{21}{40}$ +7,5	Ro = (F - 32) $\textstyle \frac{7}{24}$ +7,5	Ro = Ra - 491,67 $\textstyle \frac{7}{24}$ +7,5	Ro = Re $\textstyle \frac{21}{32}$ +7,5	$R o = R o$	Ro = N $\textstyle \frac{35}{22}$ +7,5	Ro = 60 - De $\textstyle \frac{7}{20}$
Grado Newton	N = (K - 273,15) $\textstyle \frac{33}{100}$	N = C $\textstyle \frac{33}{100}$	N = (F - 32) $\textstyle \frac{11}{60}$	N = (Ra - 491,67) $\textstyle \frac{11}{60}$	N = Re $\textstyle \frac{33}{80}$	N = (Ro - 7,5) $\textstyle \frac{22}{35}$	$N = N$	N = 33 - De $\textstyle \frac{11}{50}$
Grado Delisle	De = (373,15 - K) $\textstyle \frac{3}{2}$	De = (100 - C) $\textstyle \frac{3}{2}$	De = (121 - F) $\textstyle \frac{5}{6}$	De = (580,67 - Ra) $\textstyle \frac{5}{6}$	De = (80 - Re) $\textstyle \frac{6}{5}$	De = (60 - Ro) $\textstyle \frac{20}{7}$	De = (33 - N) $\textstyle \frac{50}{11}$	$D e = D e$