Escalas de temperatura

Escalas de temperatura

Que es

La temperatura es una magnitud referida a las nociones comunes de caliente, tibio o frío que puede ser medida con untermómetro. En física, se define como una magnitud escalar relacionada con la energía interna de un sistema termodinámico, definida por el principio cero de la termodinámica.

Tipos de escalas

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.

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.

escala Kelvin

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.

termodinámica internacional

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.

Importancia

Tenemos un concepto intuitivo de algo más caliente o más frío. Este concepto es solo cualitativo y aplicable solo en espacio limitado.

Se hace necesario establecer una escala que permita clasificar las temperaturas por orden creciente. Para ello basta encontrar un fenómeno físico que sea una función constantemente creciente o decreciente en un rango de temperaturas utilizables.

Problemas.

1) El termómetro de mercurio de un médico está mal calibrado ya que indica erróneamente un valor de -2°C para el punto de congelación del agua y 108 °C para el punto de ebullición del agua.

a) ¿Cuál será la temperatura centígrada verdadera cuando este termómetro indica que un paciente tiene una fiebre de 40 °C?

b) ¿Cuál será la única temperatura para la cual el termómetro indica un valor correcto?

Resolviendo

2) Se ha comprobado que en un cierto termómetro de líquido en vidrio, esquematizado en la figura, la relación existente entre la temperatura t y la variable termométrica es una función exponencial de la forma:

Determine el valor de la división para una temperatura de 300.16K en dicho termómetro.

Imágenes

En donde se emplean

la escala celsius y farenheit se emplean regularmente para mediciones climatologicas y cotidianas, una en el sistema ingles y otra en el metrico. la primera, porque usa como referencia o grado cero, el punto de congelacion del agua y 100 el punto donde hierbe,

los grados kelvin o la escala rankin, se emplean como escala absoluta, donde la temperatura siempre será positiva, por eso son tan utiles en el estudio de ciencias e ingeniería

La explicación es muy sencilla; en las zonas donde se emplea la escala Fahrenheit, como por ejemplo Estados Unidos, los 40 grados indican frío, casi el punto de congelación del agua, mientras que en Europa, donde suele emplearse la escala Celsius, 40 grados indican una temperatura sofocante. En este artículo tan solo estudiaremos las dos escalas termométricas de uso general, Celsius y Fahrenheit. ¿De dónde provienen?

Importancia

Una de nuestras preocupaciones diarias es la temperatura del aire exterior. Saber la temperatura ayuda a decidir cómo vestir y a planear las actividades del día. Puesto que la información sobre la temperatura es tan útil, suele colocarse a la vista junto con la información horaria en los edificios públicos.

Calor

Que es

El calor es una forma de energía que se transfiere entre un sistema y su entorno o entre un sistema y otro debido a una diferencia de temperatura entre ambos, donde la energía fluye del sistema de mayor temperatura hacia el de menor temperatura.

Por que?

La teoría de la cinética dice que la materia está constituida porpartículas moleculares que se encuentran en constate movimiento. Y puesto que el calor se asocia con el cambio de temperatura y esta a su vez se relaciona con la energía molecular interna de una sustancia, se puede concluir que el calor es una forma de energía: energía térmica que fluye de un sistema de mayor temperatura a otro de menor temperatura.

Importancia

es importante que hagamos una distinción mayor entre energía interna y calor. Energía interna es toda la energía de un sistema que está asociada con sus componentes microscópicos, átomos y moléculas, cuando se ve desde un marco de referencia en reposo con respecto al centro de masa del sistema.

Ejercicio

Primero convertimos todo a unidades del SI:

212ºF = 100ºC

10ºF = -12,22ºC

m = 0,5 lb = 0,5 * 453,59 g = 226,80 g

En tu ejercicio se dan tres liberaciones de calor.

1.- Cambio de estado de vapor a líquido (Calor latente de ebullición 0,5424 cal/g):

Q1 = m Lv = 226,80 g 0,5424 cal/g = 123,02 cal

2.- Enfriamiento del agua desde 100ºC hasta 0º C (calor específico 1 cal/(g ºC)):

Q2 = m ce ∆T = 226,80 g 1 cal/(g ºC) 100ºC = 22.680 cal

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