Termómetro

 

¿Qué es y para que se utiliza?

Es  un elemento que se utiliza para medir la temperatura.

¿Cómo es?

El termómetro ordinario consta esencialmente de un depósito de vidrios de paredes  muy delgadas, para que las variaciones de calor se transmitan con rapidez al líquido contenido en su interior. Dicho depósito  se prolonga  en un  tubo capilar delgado, por el que asciende el líquido, al dilatarse indicando la temperatura.
        
Origen del termómetro

El inventor del termómetro se estima que fue Galileo Galilei en 1592. Consistía básicamente en un tubo de vidrio, que en su parte inferior tenía una esfera en la que se introducía un líquido que al calentarse subía por el tubo. Al principio el material utilizado fue agua, pero notaron que llegado un punto ésta se congelaba (a los 0 grados Celsius o a los 32 grados Fahrenheit). De tal manera que el agua fue remplazada por el alcohol, que no sufre esa reacción.

Luego, en 1612, Santorre Santorio le introdujo una graduación numérica al invento de Galileo y le dio un uso medicinal. Por último, Gabriel Fahrenheit, en el año 1724, logra el primer termómetro a base de mercurio, perfeccionando así el “termómetro de Galileo”. Otros adjudican este avance a Torricelli, en Italia e incluso científicos dinamarqueses que habrían sido postergados por la fama de los otros. El que pasó a la historia será sin duda Fahrenheit, con su escala arbitraria que decidía que entre el punto de congelamiento del agua y el de hervor debían pasar 180 grados. Celsius vendrá después con su escala, también arbitraria, que ponía esa distancia en 100 grados. Esto sucedió en 1742.

Tipos y Usos

TERMOMETRO DE VIDRIO: Son los más económicos, pueden medir la temperatura de forma precisa y de fácil medición, pero requieren mayor tiempo para hacer las mediciones (oral y rectal 3 minutos, axilar 8 a 10 minutos). Al ser de vidrio pueden romperse con facilidad, por lo que no son aconsejados debido a que el vidrio roto y su contenido de mercurio (tóxico) son dañinos para la salud, tienen la punta sólida y son de difícil lectura porque se debe buscar el ángulo en cual se puede visualizar la banda de mercurio.

TERMOMETRO DE RESISTENCIA: El mismos está formado por un alambre de platino y cuya resistencia eléctrica va variando a medida que la temperatura lo hace.

TERMOPAR: un artefacto empleado para medir temperaturas con un sistema basado en la fuerza electromotriz, la cual se genera cuando se calienta la soldadura de dos metales distintos.

PIROMETRO: estos son termómetros que se utilizan exclusivamente para medir las altas temperaturas.

LAMINA BIMETALICA: el mismo está constituido por dos láminas de metales cuyos coeficientes de dilatación son muy distintos, se emplea principalmente como censor de temperatura en el termohigrógrafo.

TERMOMETRO DE GAS: Se encuentra experimentalmente que todos los gases, a baja presión y lejos de la región de la línea de condensación, se comportan de la misma manera en lo que se refiere al efecto de la temperatura (siempre y cuando no tengan lugar reacciones químicas). Si se usa como propiedad termométrica el producto pV de la presión por el volumen de una masa fija de gas, se encuentra que cuando se usan diferentes gases aparecen solamente diferencias muy pequeñas entre las temperaturas indicadas (en la práctica no se suele usar el producto pV: o se mantiene constante V y se usa p como propiedad termométrica, o viceversa).

TERMOMETRO DIGITAL: Sirven para medir la fiebre de forma precisa, rápida, segura y fácil de leer y fácil medición. Precisa porque utilizan sensores de temperatura; rápida porque bastan un minuto para obtener la medida; segura porque cuentan con una punta flexible, donde se ubica el sensor, lo que les da menor probabilidad a romperse y no contienen mercurio; y fáciles de leer porque cuentan con una pantalla digital que muestra la temperatura obtenida de la medición.

Entre los termómetros especiales se encuentran los:

TERMOMETROS DE GLOBO: se emplea para medir la temperatura radiante y está formado por mercurio que posee el bulbo dentro de una esfera hueca de metal pintada de negro.

BULBO HUMEDO: se emplea para medir el flujo de la humedad en la sensación térmica, el mismo se utiliza con un termómetro ordinario y forma así un psicómetro. Los psicómetros se usan para variables como la tensión de vapor, la humedad relativa y el punto de rocío.

TERMOMETRO DE MAXIMAS Y MINIMAS: se utilizan para registrar las temperaturas más altas del día, este es un termómetro de mercurio que posee un estrechamiento del capilar cerca del depósito o bulbo. Cuando la temperatura asciende, la dilatación de todo el mercurio del bulbo es tal que hace que se venza la resistencia opuesta por este estrechamiento, mientras que cuando se produce una baja de temperatura, la masa del mercurio se contrae, su columna se rompe por este estrechamiento y su extremo libre nos da a conocer la temperatura máxima.

TERMÓGRAFOS. Es cuando se registra automáticamente las variaciones de temperatura.

El termómetro del suelo  se utiliza  para medir  la temperatura  del suelo a distintas profundidades. Para profundidades  de 5, 10 y 20cm  se emplea  termómetros  de mercurio  en tubo de vidrio doblado   en ángulo  recto  o en otro ángulo apropiado. Para profundidades de 50 y 100cm se aconseja el  uso de termómetro suspendidos en el interior de tubos de hierro.

En Francia se origino un aparato llamado TERMOTRÓGRAFO de SIX  o BELLIANI, esta compuesto  de un tubo capilar doblado en U, lleno de  mercurio en su parte inferior, con dos índices móviles y el extremo superior con una ampolla llena de alcohol y aire. Cuando sube la temperatura, el alcohol  se dilata  y desplaza al mercurio que empuja al índice  que quedará en la máxima   temperatura registrada. Pero, si la temperatura desciende,  el aire se contrae  empujando al otro índice  hasta la posición  de mínima. Debido a su escasa precisión sólo  era utilizado  para determinar temperaturas ambientales.

Construcción de un termómetro

En esta experiencia vamos a aprender a fabricar un termómetro muy simple con una pajita.

¿Qué necesitamos?

Una pajita

Una botella de plástico de las que se utilizan para bebidas con gas.

Un rotulador permanente (de los que se usan para escribir en los CD)

Un termómetro para medir la temperatura exterior (sirve un termómetro de cocina)

Un vaso con agua, agua caliente y cubitos de hielo.

Colorante alimentario

¿Cómo lo hacemos?

En primer lugar necesitamos atravesar el tapón de la botella con una pajita larga o varias pajitas unidas. De forma que al cerrar la botella con el tapón, el extremo de la pajita quede cerca del fondo.

A continuación debes rellenar la botella con agua teñida con el colorante alimentario (aproximadamente 1/4 de su capacidad) y simplemente cerrarla apretando el tapón. El dispositivo quedará como en la figura.

Introduce la botella en agua con hielo y observa cómo, al disminuir la presión en el interior de la botella, comienza a entrar aire a través de la pajita (burbujea) para que se iguale con la presión atmosférica. 

Deja que entre aire durante un rato y saca la botella del agua dejándola a temperatura ambiente. Observa cómo comienza a subir el líquido coloreado por la pajita.

Déjalo hasta que se mantenga estable. 

 Cómo graduar el termómetro

Cuando la altura del líquido en la pajita se haya estabilizado haz un marca con el rotulador. Corresponderá a la temperatura ambiente que marque el termómetro exterior.

Ahora vamos a introducir la botella, junto con el termómetro, en agua fría, el nivel del líquido en la pajita descenderá.  Esperamos a que se estabilice y hacemos una marca con el rotulador anotando la temperatura que indica el termómetro externo.

Repetimos la operación con agua templada. Volvemos a hacer una marca y anotamos la temperatura que indica el termómetro externo.

Ya tenemos tres temperaturas marcadas. Basta con que hagas marcas a intervalos regulares para terminar de graduarlo. Este termómetro es muy sensible y basta con que acerques las manos a la botella para que suba el nivel del líquido.

¿Cómo funciona?

El termómetro que has fabricado tiene un fundamento muy sencillo. En la botella hemos dejado una cámara de aire que se dilata al aumentar la temperatura, aumentando la presión. Para poder equilibrarse con la presión atmosférica exterior el líquido sube por la pajita. Cuando se enfría ocurre lo contrario.

 

 

 

 

 

Termómetro de Jardín Terraza

 

Termómetro de Máximas y Mínimas

 

 

Termómetro de Suelo

 

 

Contrucción de un termómetro - Primer Paso

 

Contrucción de un Termómetro - Segundo Paso

 

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