Temperatura: Escalas

ESCALAS DE TEMPERATURA
Partiendo de la diferencia de nivel que el mercurio toma, cuando se toma el termometro en el hielo
fundente y cuando lo está entre agua en ebullición en condiciones normales de presión, por convención,
esta longitud por así decirlo se expresa con distintas divisiones que dan origen a las diferentes escalas
termométricas.
En la actualidad se emplean diferentes escalas de temperatura; entre ellas están la escala Celsius
también conocida como escala centígrada, la escala Fahrenheit, la escala Kelvin, la escala Rankine o la
escala termodinámica internacional. En la escala Celsius, el punto de congelación del agua equivale a 0
°C, y su punto de ebullición a 100 °C. Esta escala se utiliza en todo el mundo, en particular en el trabajo
científico. La escala Fahrenheit se emplea en los países anglosajones para medidas no científicas y en
ella el punto de congelación del agua se define como 32 °F y su punto de ebullición como 212 °F. En la
escala Kelvin, la escala termodinámica de temperaturas más empleada, el cero se define como el cero
absoluto de temperatura, es decir, −273,15 °C. La magnitud de su unidad, llamada kelvin y simbolizada
por K, se define como igual a un grado Celsius. Otra escala que emplea el cero absoluto como punto
más bajo es la escala Rankine, en la que cada grado de temperatura equivale a un grado en la escala
Fahrenheit. En la escala Rankine, el punto de congelación del agua equivale a 492 °R, y su punto de
ebullición a 672 °R. En la escala Reaumur tambien se pone 0 en el punto de fusión del hielo, pero en el
punto de ebullición del agua se pone 80.
En 1933, científicos de treinta y una naciones adoptaron una nueva escala internacional de temperaturas, con
puntos fijos de temperatura adicionales basados en la escala Kelvin y en principios termodinámicos. La escala
internacional emplea como patrón un termómetro de resistencia de platino (cable de platino) para
temperaturas entre −190 °C y 660 °C. Desde los 660 °C hasta el punto de fusión del oro (1.063 °C) se emplea
un termopar patrón: los termopares son dispositivos que miden la temperatura a partir de la tensión producida
entre dos alambres de metales diferentes. Más allá del punto de fusión del oro las temperaturas se miden
mediante el llamado pirómetro óptico, que se basa en la intensidad de la luz de una frecuencia determinada
que emite un cuerpo caliente.
RELACIONES ENTRE LAS ESCALAS.
Ya que la misma longitud, dilatación entre los puntos fijos, se divide en diferentes clases de divisiones, es
natural que esas divisiones no siendo iguales deben tener entre sí una relación matemática sencilla. En efecto,
la misma longitud, comprende:
100 grados de Celsius;
80 grados de Reaumur;
180 grados de Fahrenheit;
100 grados Kelvin;
180 grados Rankine.
De estas cifras, se desprende la siguiente proporción:
100º C = 80º R = 180ºF = 100ºK = 180º RA.
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O lo que es lo mismo:
5ºC = 4º R = 9ºF = 5ºK = 9ºRA.
Para entender las relaciones antes establecidas solucionemos el siguiente problema:
Expresar 60ºR , en las escalas C, F, K, RA.
Solución:
• 4ºR corresponden a 5ºC
60 x x = 60 . 5 = 75ºC
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• 4ºR corresponden a 9ºF
60ºR x x = 60 . 9 = 135ºF
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pero estos 135º estan contados a partir de la temperatura del hielo fundente, en donde F lleva ya 32º , luego:
60º R = 135ºF + 32ºF = 167ºF
• como los grados K son iguales a los C en magnitud, entonces los 60ºR que equivalen a 75ºC equivaldrán a:
60º R = 75ºK + 273ºK = 348ºK.
• como los grados RA son iguales en magnitud a los grados F entonces:
60ºR = 135ºRA +460ºRA = 595ºRA
Todas estas relaciones entre escalas, pueden sintetizarse en la expresión:
C = F − 32 =R
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Ademas sabemos que:
1ºK = 1ºC
Tk = Tc + 273
Tr = Tf + 460
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