sábado, 24 de septiembre de 2011

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.

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

oFoCoK
El agua hierve a212100373
Temperatura Ambiente7223296
El agua se congela a320273
Cero Absoluto-460-2730
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 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 Tt.
Esto quiere decir que si tenemos un termómetro TX de propiedad termométrica X, el valor Xt de dicha propiedad en el punto fijo obedece la relación:
Tt = k.Xt
Y de aquí deducimos que, para esta propiedad termométrica, es
K=Tt/Xt
Por tanto, en el termómetro TX 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.