Termometría La temperatura de un cuerpo mide la energía cinética molecular... Es, además, la causa de los cambios de calor que...

Termometría
La temperatura de un cuerpo mide la energía cinética molecular media.
Es, además, la causa de los cambios de calor que tienen lugar entre los cuerpos, pero para poder medirla no
podemos confiar en nuestro sentido del tacto, pues la información que nos proporcionaría, seria errónea. Es
por ellos que fueron creados distintos instrumentos que miden la temperatura con mayor exactitud. Estos
elementos de medición están constituidos con elementos que por sus cambios de volumen indican la variación
de temperatura, los cuales son llamados sustancias termométricas o termoscopios.
Uno de los instrumentos que usamos con cotidianeidad para tomar la temperatura, son los termómetros.
Para construir, además, la escala de temperaturas que traduzcan en números las variaciones relativas de
volumen y temperatura, se ha partido de una base, y es que existen ciertos fenómenos que presentan la
propiedad de conservar la temperatura constante, durante el tiempo que se realizan. Estos fenómenos son los
cambios de estado físico de muchos cuerpos realizados a presión constante. Durante la fusión de muchos
sólidos a presión constante, la temperatura no cambia.
Termómetro de mercurio
Constituido por un tubo capilar que tiene un ensanchamiento en uno de sus extremos, llamado bulbo, y está
cerrado en el lado opuesto.
El tubo está totalmente desprovisto de aire, y en el bulbo hay cierta cantidad de Hg. La altura de la columna
mercurial dependerá de las temperaturas a las que se someta el mercurio, pues ella es directamente
proporcional a su volumen. Para hacer visibles estas variaciones de volumen es necesario que el diámetro del
termómetro sea pequeño.
Puntos Fijos
Los puntos fijos fueron establecidos con el fin de que los parámetros que se utilicen para medir la temperatura
sean iguales para todos. Las temperaturas elegidas fueron dos: hielo en fusión y vapores de agua en ebullición.
Para poder marcar estos puntos en un termómetro, se lo introduce primero en hielo fundente (hielo
proveniente de agua destilada) y se marca en el tubo un trazo junto al nivel alcanzado por el mercurio, y luego
se lo introduce en un recipiente donde el mercurio está totalmente sumergido en los vapores de agua en
ebullición, y se marcará un trazo nuevo, junto al nivel alcanzado ahora.
No se introduce el termómetro dentro del agua, porque se ha comprobado que su temperatura depende del
recipiente que lo contiene. Si la presión atmosférica no fuera de 760 Mm. de Hg., habría que efectuar la
reducción correspondiente.
Otras sustancias termométricas
El mercurio solo se puede utilizar si las mediciones a realizar están entre el punto de solidificación y
ebullición del mismo. Sin embargo, podemos agregar Nitrógeno comprimido al tubo capilar, pues la presión
de este eleva el punto de ebullición, por lo cual es posible utilizar el termómetro de mercurio para medir
temperaturas mucho mayores.
El toluol por otra parte es muy apropiado para medir temperaturas bajas.
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Pero en todo esto, tenemos un inconveniente, pues en la definición dada de la temperatura influye la sustancia
termométrica que se utilice. Por otra parte, es posible establecer una escala de temperatura absoluta, como lo
es la escala Kelvin. Es así como se sabe que los gases son las sustancias que más se dilatan en forma más
regular, lo que indica que las temperaturas de un termómetro de gas difieren poco de la escala absoluta
Kelvin.
Escalas termométricas
La escala Celsius tiene como puntos fijos 0ºC y 100ºC (cambios del estado de agua)
Un grado centígrado es la variación de temperatura que produce una variación de volumen, igual a un
centésimo del aumento aparente del volumen del mercurio contenido en un recipiente de vidrio cuando se lo
lleva del punto fijo de fusión del hielo, al de evaporación del agua a presión normal.
La escala de Fahrenheit tiene sus puntos fijos en 32º y 212º con 180 divisiones intermedias, donde los 100º
corresponden a la temperatura del cuerpo humano.
Causas de error − Cambio de posición del cero
Gradado un termómetro recién construido el cero es distinto al que se encuentra un tiempo después. El
depósito de mercurio disminuye, por consiguiente el cero va ascendiendo a lo largo de la escala hasta que el
vidrio llega a un estado definitivo. A tiempo ordinariamente dicho estacionamiento exige hasta tres años. Esto
ocurre porque el vidrio al calentarse sufre un cambio molecular, que necesita varias horas para desaparecer.
Existe otra circunstancia que debe tenerse en cuenta. La graduación supone que el instrumento se encuentra
introducido totalmente en el recinto cuya temperatura se quiere determinar; pero en muchas experiencias,
parte de la columna está afuera y a temperatura mas baja, con lo que el grado señalado es inferior al real.
Esta causa de error es difícil de corregir exactamente. Lo mejor es disponer las experiencias, de esta manera
que esta causa de error no exista o sea muy pequeña. Si no es posible, se trata.
Calibrado del termómetro
No siempre el capilar es completamente cilíndrico y de igual diámetro, correspondiendo un volumen idéntico
para cada grado. Por eso conviene calibra el tubo.
Para ello procedemos de la siguiente manera: Se separa de la columna total de Hg. Columnas de longitud
determina ay se las hace correr a lo largo del tubo, midiendo el número de grados y fracción que en cada
posición ocupan.
En ciertos casos los termómetros son acompañados de una tabla que indica las correcciones que deben
efectuarse referentes a esta causa de error.
Sensibilidad de los termómetros
Son llamados termómetros sensibles no solo a los que acusan bien variaciones muy pequeñas de temperatura
(esto se logra con depósito de mucha cabida y tubo delgado), sino, también a aquellos que son rápidos en
acusarlas, o sea, que necesitan de poco tiempo para ponerse en equilibrio térmico con el cuerpo con que se
ponen en contacto (es favorecida por una pequeña capacidad del depósito). Estas dos condiciones se
armonizan haciendo un depósito pequeño y el tubo sumamente capilar y de sección elíptica, para hacer más
visible el líquido de la columna.
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Termómetros especiales
Los termómetros muy sensibles, en los que la división correspondiente a un grado tiene mucha longitud,
resultarían instrumentos de tamaño exagerado y poco manejables (si fuesen de 0ºC a 100ºC). Es por ello que
existen distintas clases de termómetros, depende para la ocasión, de esta manera, solo incluiremos los grados
que nos interesan de él.
Termómetros metastáticos (de Beckmann)
Son muy sensibles y por tanto de tubo termometrito muy fino. Su longitud abarca cuatro o cinco grados de
diferencia de temperatura, y en lugar de tener una colección de instrumentos, solo posee uno, que suple a
todos los demás, pues en el depósito se puede poner más o menos cantidad de mercurio.
Termómetros de máxima y mínima
Se utilizan en Meteorología. Llamados de esta manera porque conservan la indicación de la temperatura más
alta y más baja registrada durante cierto espacio de tiempo. El modelo más usual consiste en un termómetro
de alcohol cuya columna está separada en dos partes por una de mercurio.
Termómetros clínicos
De tamaño pequeño y bastante sensibilidad, estos termómetros comprenden en su escala el intervalo entre los
35ºC y 43ºC, divididos en décimas que tienen por objeto determinar la temperatura del cuerpo humano y de
los animales.
Basta tenerlos unos pocos minutos en contacto con determinadas regiones del cuerpo, y al retirarlos, luego,
conservan el mercurio de la columna en el punto a que halla llegado.
Termómetros registradores o termógrafos
Estos termómetros se utilizan para medir temperaturas durante un lapso mayor o menor de tiempo, registrados
sobre una escala milimétrica.
El método más utilizado es el de Richards, en el cual el órgano termométrico es un tubo lleno de alcohol,
ligeramente encorvado y sujeto por unos de sus extremos a un soporte, el extremo libre se une mediante un
sistema de palancas.
Termómetro de Gases
El índice del estado térmico empleado en él es la variación de la presión de un gas mantenido a volumen
constante.
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