ESCALAS DE TEMPERATURA

os términos caliente o frío no son suficientes para definir la temperatura. Por lo que

se debe manejar como una cantidad física, es decir, medirla. Cualquier magnitud que

observa cambios con la temperatura es una propiedad térmica. Por ejemplo, el volumen de

un líquido, la longitud de una varilla, la resistencia eléctrica de un alambre, la presión de un

gas mantenido a volumen constante, el volumen de un gas mantenido a presión constante y

el calor del filamento de una lámpara. Cualquiera de estas propiedades pueden usarse en la

construcción de un termómetro, es decir, en el establecimiento de una cierta escala

“particular” de temperaturas.

La primera definida por Daniel Fahrenheit quien escogió como sus dos puntos fijos de

temperatura (32oF y 212

oF) el frío intenso obtenido artificialmente por una mezcla de agua,

hielo y sal-amoníaco y el límite del calor que se encontró en la sangre de una persona sana,

y la segunda definida por Anders Celsius quien inició la práctica de referirse a las

propiedades físicas de la materia para establecer los puntos fijos de la temperatura.

Celsius construyó la escala que lleva su nombre. Dividió el intervalo de temperatura entre

la del hielo, cero en la escala Celsius o centígrada (0oC) y la del punto de ebullición del

agua (100oC) a la presión de una atmósfera.

La relación que existe entre estas dos escalas, esta dada por el tamaño de sus divisiones;

ambas escalas están divididas en 100 partes iguales, una división en la escala Celsius

equivale a 1.8 divisiones en la escala Farenheit, (observe la figura).

La conversión entre las escalas de temperatura, por lo tanto, se expresa como:

8.1

3200

F

C 328.1 00 CF

0C= Temperatura en grados Celsius (centígrada)

0F= Temperatura en grados Fahrenheit

Si se enfría un gas “ideal”, en el cual se considera que las partículas no tienen volumen y

no interactúan entre sí, se pudiera contraer de tal manera que su volumen sería cero a una

temperatura de –273 0

C. A esta temperatura toda la energía térmica del gas se habría

suspendido y sería imposible reducir aún más su energía térmica. Por lo tanto no puede

haber una temperatura inferior a –273 0 C. Esta temperatura se denomina cero absoluto.

La escala de temperatura Kelvin está basada en el cero absoluto. En la escala Kelvin, el

punto cero (0 K), es el cero absoluto, el punto de congelación del agua (0 0C) es de 273 K y

el punto de ebullición (100 0C) es de 373 K. Cada intervalo de esta escala se denomina

Kelvin, y es igual a un grado Celsius, por lo tanto:

L

Una segunda escala absoluta denominada escala Rankine, tiene su punto cero absoluto de

460 oF y los intervalos de grados son idénticos al intervalo de grado Fahrenheit. La relación

entre la temperatura en oR y la temperatura correspondiente en

oF es:

°R= 0F+ 460

Existe una fórmula general para conversión de las cuatro escalas termométricas,

relacionadas de la siguiente manera:

180

460

180

32

100

273

100

000

RFKC

COMPARACIÓN DE LAS ESCALAS DE TEMPERATURA CELSIUS, FAHRENHEIT, KELVIN Y

RANKINE.

K= 0C + 273

oC=

K 273

1.Si la temperatura interior de un automóvil con sistema de aire acondicionado es de 10 oC.

¿Cuál será su temperatura en la escala Fahrenheit?

Datos Fórmulas Desarrollo

Tc=10 °C 328.1 0 CFo 32108.10 F

TF=?

T= 50°F

2.-La temperatura de fusión del Bromo es de 19 oF y la de ebullición 140

oF. Expresar estas

temperaturas en grados Celsius.

3.-La temperatura normal del cuerpo humano es de casi 37oC. Exprese esta temperatura en

la escala Kelvin.

Datos Fórmulas Desarrollo

T=37oC K=C+273 K= 37 + 273

T=310 K

EJERCICIOS RESUELTOS

Datos Fórmulas Desarrollo

T1= 19°F

8.1

3200

F

C

8.1

32190 C

T2= 140°F

T1= -7°C

8.1

321400 C T2= 60°C

4.-La temperatura de ebullición del Nitrógeno líquido es de 78 K. ¿Cuál es el valor en oC

5.- La temperatura de ebullición del agua es de 212F. ¿Cuál es el valor en R?.

Datos Fórmulas Desarrollo

T= 78 K oC = K – 273

oC = 78 273

T = 195 ° C

Datos Fórmulas Desarrollo

T = 212F 0R = F+460

0R = 212+ 460

T = 672R