La temperatura es una medida de qué tan caliente o frío está algo. Es una cantidad física. La temperatura se puede medir en términos de la energía cinética de las partículas. Define la velocidad de movimiento de las partículas que se mueven dentro de un material. Se considera una medida media. Cuanto más alta es la temperatura, más rápido es el movimiento de las partículas que componen la sustancia.
La temperatura se puede medir fácilmente con un termómetro. Los termómetros se basan en una escala para medir la tasa de calor o frío de un cuerpo. Al calentar la sustancia, la energía cinética de las partículas aumenta. Como resultado, el volumen o la masa de la sustancia cambia. La expansión de la sustancia se puede medir con el termómetro. La escala más utilizada para medir la temperatura es Celsius. La temperatura se puede medir usando grados. Se calibra marcando dos puntos fijos en el cuerpo. El espacio entre estos dos puntos fijos marcados se divide en un número constante de divisiones denominadas grados.
Temperaturas útiles
Cuando inventaron las escalas de temperatura, los científicos descubrieron que había ciertas cosas que siempre tenían la misma temperatura:
- El agua se congela a una temperatura de 0 °C, 32 °F o 273,15 K.
- El agua hierve a una temperatura de 100 o C o 373,15 K.
- La temperatura dentro del cuerpo humano generalmente se observa en 37 °C o 98 °F.
Cero absoluto
La temperatura más fría que se puede observar es el cero absoluto. En el cero absoluto, los átomos y las moléculas quedan en posición de reposo y no tienen energía térmica para realizar el movimiento. Se supone que el cero absoluto está a una temperatura de 0 K, -459 °F o -273,15 °C. Es la temperatura absoluta más baja registrada. A esta temperatura, no se puede eliminar energía de la materia ni de ninguna sustancia en forma de energía térmica.
Unidad SI de temperatura
La unidad SI de temperatura es Kelvin, denotada por K. Fue ideada por Lord Kelvin. Aunque los científicos comúnmente usan la escala Celsius o Centígrados (°C). La escala de grados Kelvin tiene la misma medida que la escala de grados Celsius. En la escala de Kelvin, el punto cero es 273,15, que se considera inferior al de la escala Celsius. Cada división de la escala Kelvin se considera equivalente a un grado de la escala Celsius.
La escala Kelvin se utiliza en los casos en que no se mide la temperatura de sustancias en las que no interviene el agua. De acuerdo con la escala Kelvin, se observa que el punto de congelación del agua es de 273,15 o K, y el punto de ebullición es de 373,15 o K.
La escala Kelvin de temperatura también se conoce como escala SI. Es reconocido como el estándar internacional para la medición científica de temperatura.
Temperatura en Kelvin = Temperatura en o C+ 273
Aplicaciones de la escala Kelvin:
- Se usa en relámpagos
- Mediciones científicas
- Determinación de la temperatura de color
Unidad común de temperatura
La escala utilizada en la mayor parte del mundo es en grados Celsius, a veces llamada “centígrados”. Es más ampliamente utilizado en aplicaciones diarias. Es una unidad de medida de temperatura conveniente y cómoda ya que mide el punto de congelación del agua a 0 o C y el punto de ebullición a 100 o C respectivamente.
La escala Celsius también se conoce comúnmente como la escala centígrada debido al intervalo de 100 grados entre el conjunto definido de puntos. Se puede utilizar para medir tanto temperaturas científicas como un intervalo de temperatura entre dos puntos observados. Se caracteriza por dos puntos, a saber, el cero absoluto y el punto triple.
Temperatura en o C = Temperatura en Kelvin – 273
Aplicaciones de la escala Celsius:
- Sistema métrico
- Mediciones científicas
| Unidades | a centígrados | de centígrados |
| Kelvin [K] | [K] − 273,15 | [°C] + 273,15 |
| Newton [°N] | [°N] × 100 ⁄ 33 | [°C] × 33 ⁄ 100 [°C] |
| Réaumur [°Ré] | [°Re] × 5 ⁄ 4 | [°C] × 4 ⁄ 5 [°C] |
| Fahrenheit [°F] | ([°F] − 32) × 5 ⁄ 9 | [°C] × 9 ⁄ 5 + 32 [°C] |
Interconversión entre unidades de temperatura
Las unidades de temperatura son fácilmente interconvertibles a diferentes formatos mediante pequeñas fórmulas:
| Unidad | Fahrenheit | Celsius | Kelvin |
| Kelvin (K) | (K−273.15)×95+32 | K−273.15 | k |
| Fahrenheit (°F) | ∘ F | 5/9×( ∘ F−32) | ∘ F−32 × 5/9+273,15 |
| centígrados (°C) | ( ∘ C×9/5)+32 | ∘C _ | ∘ C+273.15 |
Ejemplos de preguntas
Pregunta 1: Defina el punto triple de una sustancia.
Responder:
El punto triple de cualquier sustancia se puede denominar como las condiciones únicas de temperatura y presión en las que las tres fases, es decir, las fases sólida, líquida y gaseosa de una sustancia están en equilibrio entre sí.
Pregunta 2: ¿Por qué se prefiere Kelvin a Celsius?
Responder:
Se prefiere la escala Kelvin a la escala Celsius por las siguientes dos razones:
- Es una medida absoluta de temperatura.
- Está directamente relacionado con la energía cinética.
- Está directamente relacionado con el volumen de la sustancia.
Pregunta 3: Supongamos que se registrará una temperatura t tanto en la escala Celsius como en la escala Fahrenheit. Determine la temperatura t.
Responder:
Tenemos,
Convirtiendo entre Celsius y Fahrenheit tenemos,
C/5 = F-32/9
Sustituyendo la temperatura t,
=> t/5 = t-32/9
=> 9t = 5t – 160
=> 4t = -160
Por lo tanto, la temperatura = -40
Pregunta 4: ¿Por qué el cero absoluto se considera universal?
Responder:
La temperatura más fría o el cero absoluto se considera universal, ya que todos los movimientos térmicos de las sustancias se suprimen al máximo en este punto de temperatura.