Termómetro

Desde tiempos remotos, el hombre ha tenido la necesidad de medir todo aquello que, de una u otra forma pueda afectar su condición de vida, con la finalidad de entender ciertos fenómenos presentes en la naturaleza y sacar provecho de los mismos.

Y es allí, donde a lo largo de los años ha sido capaz de crear equipos o mecanismos para medir diversidad de magnitudes físicas, las cuales van desde el tiempo, las distancias, la temperatura, entre otros datos de interés.

Es por ello que, en las presentes líneas nos abocaremos a indagar respecto al termómetro, mediante la explicación de tópicos como: su definición, sus escalas de temperatura, tipos de termómetros, entre otros ítems de relevancia.

¿En qué consiste el termómetro?

En términos básicos, es un instrumento que cumple la función de medir la temperatura, el cual ha tenido múltiples variaciones desde sus inicios hasta nuestros días donde ya existen modelos de termómetros digitales.

En sus inicios, fueron hechos haciendo uso del fenómeno de la dilatación, y los materiales usados en su fabricación debían contar con un alto coeficiente de dilatación, de tal manera de poder visualizar su estiramiento al momento de aumentar la temperatura.

En ese entonces, la sustancia de mayor uso era el mercurio, que era contenido en un tubo de vidrio con una escala graduada. Así mismo se usaban alcoholes coloreados, en caso de termómetros de gran tamaño.

El primer termoscopio fue creado por Galileo Galilei, dispositivo considerado el predecesor del termómetro, el cual constaba de un tubo de material de vidrio, y terminaba en una esfera cerrada.

Para hacer funcionar el termoscopio, el extremo abierto era sumergido boca abajo, dentro de una mezcla de agua y alcohol, quedando la esfera en la parte externa. Cuando el líquido era calentado, el mismo subía a través del tubo.

Posteriormente, en el lapso entre 1611 y 1613, fue incorporada una escala numérica al instrumento antes creado por Galileo, siendo que dicha incorporación es atribuida tanto a Francesco Sagredo como a Santorio Santorio.

En la actualidad, el termómetro de mayor uso es el modelo digital, aunque persiste el uso, en algunos países, de termómetros de mercurio.

Escalas de Temperatura

Como toda medición de magnitudes, es preciso conocer las diferentes unidades de medición, siendo que en el caso de la temperatura existen las siguientes escalas para su cuantificación:

• Celsius (°C): Es la escala de mayor uso en el mundo. Y debe su nombre en honor a Anders Celsius. En esta escala, el cero (0 °C) y los cien (100 °C) grados se refieren –respectivamente- a los puntos de congelación y de ebullición del agua, en una condición de presión igual a 1 atmósfera.
• Fahrenheit (°F): Sugerida por Daniel Gabriel Fahrenheit, en la publicación de la revista Philosophical Transactions (Londres, 33,78, 1724). Esta escala es la unidad de mayor uso en Estados Unidos.

Posee una equivalencia, en función de °C, con la siguiente expresión:

°F = °C x 9/5 + 32

• Kelvin (T_K): También conocida como temperatura absoluta, y es la escala de temperatura del Sistema Internacional de Unidades. En esta escala, el cero absoluto está establecido a -273,15 °C, temperatura que, de acuerdo al tercer principio de la termodinámica; no se puede alcanzar.

Su equivalencia, en función de °C, es mediante la siguiente expresión:

T_{K =} T_°C + 273,15

• Réaumur (°R): Escala de poco uso en la actualidad. Debe su nombre a René-Antoine Ferchault de Réaumur. Tiene una equivalencia con la escala Celsius, mediante la siguiente expresión:

0 °R = 0 °C; °R = °C x 4/5.

Principales Tipos de Termómetros

Entre los principales termómetros, podemos mencionar los siguientes:

• Termómetro de Mercurio: El cual consiste en un tubo de vidrio sellado, en cuyo interior se encuentra el mercurio, siendo que el volumen del mismo varía en función de la temperatura. Dicha variación se visualiza en una escala graduada.
• Termómetros digitales: Se basan en el funcionamiento de transductores, los cuales usan circuitos electrónicos que convierten en números las variaciones pequeñas de la tensión, mostrando la temperatura en un visualizador o display.

No causan contaminación, al momento de ser desechados, ya que no poseen mercurio.

• Termómetro de lámina bimetálica: Consta de dos láminas de metal, que posee diferentes coeficientes de dilatación, siendo que se coloca el material con el coeficiente más alto en la parte interna.
• Pirómetros: Dispositivos usados para medición de altas temperaturas, usados en fábricas de vidrio, en fundiciones, hornos para cocción de cerámica, entre otros procesos térmicos.

Se pueden encontrar pirómetros ópticos, de radicación total, de infrarrojos y fotoeléctricos, siendo que cada uno posee un funcionamiento propio de acuerdo a su método de fabricación.

• Termómetro de Gas: Pueden funcionar, tanto a presión como a volumen constante. Debido a su alta precisión, son usados para la calibración de otros tipos de termómetros.
• Termómetro de Resistencia: Consta de un alambre metálico, y cuando varía la temperatura, se produce la variación de su resistencia eléctrica. Ejemplo del metal utilizado es el platino.
• Termopar: También conocido como termocupla, y su funcionamiento se basa en la fuerza electromotriz que es generada al calentar la soldadura de dos metales diferentes.
• Termistor: Dispositivo que tiene la capacidad de variar su resistencia eléctrica, en función de la temperatura. Existen algunos modelos de termómetros utilizan circuitos integrados, que contienen un termistor.
• Termómetros Clínicos: Son los equipos usados para medir la temperatura corporal, siendo los digitales los de mayor uso en la actualidad, debido a ventajas como que son fáciles de visualizar la temperatura y no contaminan con el mercurio.

Cronología de los termómetros.

Con el fin de tener una mejor noción, de la evolución del termómetro, se pueden destacar los siguientes hitos de la historia:

• Año 1592: Galileo Galilei, crea el primer termoscopio, que funcionaba mediante la contracción del aire al enfriarse, que hacia ascender agua a través de un tubo.
• Año 1612: Se registró el uso médico, por parte de Santorre Santorio.
• Año 1714: Es inventado el termómetro de Mercurio por Daniel Gabriel Fahrenheit.
• Año 1821: Es creado el termopar, por T.J. Seebeck.
• Año 1864: Es propuesto el pirómetro óptico, por Henri Becquerei.
• Año 1870: Thomas Clifford Allbutt, presenta su diseño del termómetro clínico.
• Año 1885: Es inventado el sensor de temperatura con resistencia de platino, por intermedio de Calender-Van Dusen.
• Año 1892: Es construido el primer pirómetro óptico, por Henri-Louis Le Chatelier.