Termometros

El termómetro 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 como a Santorio Santorio, 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 América latina, 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.

ESCALAS DE TEMPERATURA

La escala más usada en la mayoría de los países del mundo es la centígrada (°C), llamada Celsius desde 1948 en honor a Anders Celsius (1701-1744). En esta escala, el cero (0 °C) y los cien (100 °C) grados corresponden respectivamente a los puntos de congelación y de ebullición del agua, ambos a la presión de 1 atmósfera. Otras escalas termométricas son:

• Fahrenheit (°F), propuesta por Daniel Gabriel Fahrenheit en la revista Philosophical Transactions (Londres, 33, 78, 1724). El grado Fahrenheit es la unidad de temperatura en el sistema anglosajón de unidades, utilizado principalmente en Estados Unidos. Su relación con la escala Celsius es: °F = °C × 9/5 + 32 ; °C = (°F − 32) × 5/9

• Réaumur (°R), actualmente en desuso. Se debe a René-Antoine Ferchault de Réaumur (1683-1757). Su relación con la escala Celsius es: °R = °C × 4/5 ; °C = °R × 5/4

• Kelvin (TK) o temperatura absoluta, es la escala de temperatura del Sistema Internacional de Unidades. Aunque la magnitud de una unidad Kelvin (K) coincide con un grado Celsius (°C), el cero absoluto se encuentra a -273,15 °C y es inalcanzable según el tercer principio de la termodinámica.

Su relación con la escala Celsius es: TK = °C + 273,15

Termoscopio

En la Grecia antigua se manejaban los conceptos de caliente y frío, y se realizaban experimentos simples que pueden considerarse, en forma retrospectiva, las bases de la termometría. Pero no fue sino hasta finales del siglo XVI (1592) cuando apareció el primer termoscopio, atribuido generalmente al científico italiano Galileo Galilei. Con este instrumento sólo podían obtenerse datos cualitativos, ya que carecía de una escala normativa que permitiese cuantificar las variaciones de temperatura. La idea de proveer al termoscopio con una escala y convertirlo así en un termómetro, se atribuye a Sanctorius Sanctorius, colega de Galileo Galilei, en 1611.

Como ya mencionamos, Galileo Galilei inventó el termoscopio, instrumento que consistía en un tubo lleno de agua o alcohol, abierto en su extremo inferior; y con una bola de vidrio llena de aire en el extremo superior. La parte abierta del tubo sobresalía hacia otro recipiente lleno de agua. Al calentarse la bola de vidrio se dilataba el aire interior; que a su vez empujaba el agua del tubo. Luego, en 1612, Santorre Santorio introdujo una graduación numérica al invento de Galileo y le dio un uso medicinal. Por último, Gabriel Fahrenheit, en el año 1714, crea el primer termómetro a base de mercurio, con su escala que afirmaba que entre el punto de congelamiento del agua y el de hervor debían pasar 180 grados. Pocos años después, Anders Celsius propondría su escala, que establecía esa distancia en 100 grados.

Los termómetros y sus aplicaciones

En las complejas sociedades modernas, la utilizaron de diferentes tipos de termómetros es muy común e importante. En el termómetro común se aprovecha la propiedad que presentan los cuerpos de dilatarse al aumentar la temperatura o de contraerse si esta disminuye. Aunque esta propiedad la comparten los sólidos, líquidos y gases, en los termómetros comunes se emplean preferentemente el mercurio y el alcohol. El termómetro casero que nos ayuda a determinar variaciones de la temperatura ambiental, consta de un tubo capilar (tubito de muy pequeño diámetro) cerrado en el extremo superior y ensanchado en el inferior formando un pequeño recipiente esférico o cilíndrico. Esta parte ensanchada está lleno de mercurio que al calentarse se dilata y al aumentar su volumen se percibe un ascenso que registra un valor al checar a la escala termométrica.

En nuestra ilustración se dibujó un termómetro clínico cuyo invento se remonta al

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