La temperatura es una cantidad física relacionada con la energía cinética promedio de las partículas que componen un objeto o sistema. A mayor energía cinética, mayor temperatura. También nos referimos a la temperatura como nuestra experiencia sensorial de nuestro propio cuerpo y el ambiente externo, por ejemplo, cuando tocamos objetos o notamos el aire. Sin embargo, dependiendo del contexto donde se utilice, existen diferentes tipos de unidades de temperatura.
En este artículo vamos a hablarte de cuáles son los diferentes tipos de unidades de temperatura, sus características, muchos e importancia.
Escalas y unidades de temperatura
Existen diferentes tipos de escalas para medir la temperatura. Los más comunes son:
- Escala de temperatura Celsius. También conocido como «escala centígrada» y es la que más se usa. En esta escala, el punto de congelación del agua es igual a 0 °C (cero grados Celsius) y el punto de ebullición es de 100 °C.
- Escala Fahrenheit. Esta es la medida utilizada en la mayoría de los países de habla inglesa. En esta escala, el agua tiene un punto de congelación de 32°F (treinta y dos grados Fahrenheit) y un punto de ebullición de 212°F.
- Escala Kelvin. Es un método de medición de uso común en la ciencia, y el «cero absoluto» se establece como el punto cero, es decir, el objeto no emite calor, lo que equivale a -273,15 °C (Celsius).
- Escala de Rankine. Es una medida de temperatura termodinámica comúnmente utilizada en los Estados Unidos y se define como la medida de grados Fahrenheit por encima del cero absoluto, por lo que no existen valores negativos o inferiores.
¿Cómo se mide la temperatura?
- La temperatura se mide por escala de temperatura, es decir, diferentes unidades representan temperaturas en diferentes escalas. Para ello se utiliza un aparato denominado “termómetro”, el cual es de varios tipos dependiendo del fenómeno que se quiera medir, tales como:
- Expansión y contracción. Existen termómetros para medir gases (termómetros de presión constante de gas), líquidos (termómetros de mercurio) y sólidos (termómetros de cilindro líquido o bimetálico), que son elementos que se expanden a altas temperaturas o se contraen a bajas temperaturas.
- Cambio en la resistencia. La resistencia cambia según la temperatura que adquieren. Para la medición se utilizan termorresistencias, como sensores (basados en una resistencia capaz de convertir un cambio eléctrico en un cambio de temperatura) y piroeléctricos (que generan una fuerza motriz).
- Termómetro de radiación térmica. Los fenómenos de radiación emitidos por el sector industrial pueden medirse mediante sensores de temperatura como los pirómetros infrarrojos (para medir temperaturas de refrigeración muy bajas) y los pirómetros ópticos (para medir altas temperaturas en hornos y metales fundidos).
- Potencial termoeléctrico. La combinación de dos metales diferentes afectados por diferentes temperaturas entre sí crea una fuerza electromotriz, que se convierte en potencial eléctrico y se mide en voltios.
Medición de las unidades de temperatura
Cuando hablamos de temperatura, estamos hablando de una cierta cantidad de calor absorbido o liberado por el cuerpo. Es importante no confundir temperatura con calor. El calor es una forma de energía en el transporte. El cuerpo o sistema nunca posee calor, lo absorbe o cede. En cambio, tiene una temperatura asociada con ese flujo de calor.
Desde el punto de vista de la física, el calor transferido a un sistema o cuerpo produce actividad molecular, la agitación (o movimiento) de las moléculas. Cuando medimos la temperatura, medimos el movimiento que percibimos sensorialmente como calor pero que en realidad es energía cinética.
La medición de la temperatura es fundamental en muchos campos de la ciencia, la tecnología, la industria y la medicina. En la industria, por ejemplo, la medición de la temperatura es esencial en procesos de fabricación, en los que es necesario controlar la temperatura de los materiales y productos para asegurar una producción de calidad. También se hacen mediciones de las unidades de temperatura en la conservación de alimentos y medicamentos, ya que puede afectar la calidad y seguridad de los productos.
En la medicina, es una herramienta importante para el diagnóstico y tratamiento de enfermedades. La fiebre es una señal de que el cuerpo está luchando contra una infección u otra enfermedad. La medición de la temperatura en el cuerpo puede ayudar a determinar si una persona tiene fiebre y, por lo tanto, si necesita tratamiento médico.
Medir la temperatura es algo muy normal en el ámbito científico y de investigación. En la física, la temperatura se utiliza para medir la energía térmica de los materiales, lo que puede tener implicaciones en la conductividad eléctrica, la viscosidad y otros aspectos del comportamiento de los materiales. En la astronomía, se mide la temperatura de los cuerpos celestes puede ayudar a los científicos a comprender mejor la composición y evolución de los objetos en el espacio.
Tipos de temperatura
La temperatura se divide en:
- Temperatura seca. Es la temperatura del aire sin tener en cuenta su movimiento ni porcentaje de humedad. Se mide con un termómetro de mercurio blanco para evitar que absorba radiación. De hecho, es la temperatura que medimos con un termómetro de mercurio.
- Temperatura radiante. Mide el calor emitido por los objetos, incluida la radiación solar. Por lo tanto, la temperatura radiante variará dependiendo de si está disparando al sol o en la sombra.
- Temperatura húmeda. Para medir esta temperatura, la esfera del termómetro se envuelve en algodón húmedo. Por lo tanto, si la humedad ambiental es alta, las temperaturas seca y húmeda serán las mismas, pero cuanto menor sea la humedad relativa entre el ambiente y el bulbo, menor será la temperatura húmeda.
Factores que modifican la temperatura
Altitud
La altitud es uno de los factores que modifican la temperatura. La desviación estándar es que la temperatura desciende 6,5 °C por kilómetro, que es 1 °C por cada 154 metros. Esto se debe a la disminución de la presión atmosférica con la altitud, lo que significa una menor concentración de partículas de aire que atrapan el calor. Sin embargo, es importante señalar que este cambio de temperatura también depende de otros factores como la luz solar, el viento y la humedad.
Latitud
A mayor latitud, menor temperatura. La latitud es la distancia angular desde un punto en la superficie de la Tierra hasta el paralelo de 0 grados (el ecuador). Como es una distancia angular, se mide en grados.
Cuanto mayor sea la latitud, es decir, cuanto mayor sea la distancia al ecuador, menor será la temperatura. Esto se debe a que en el ecuador, la superficie de la Tierra recibe los rayos del sol de forma perpendicular, mientras que en los polos (latitudes máximas), los rayos llegan de forma tangencial, por un período de tiempo más corto. Por esta razón, cerca del ecuador, el clima se calienta mientras se acumula hielo en los polos.
Continentalidad
Otro factor que afecta la temperatura es la distancia al océano, conocida como continentalidad. El aire más cercano al océano es más húmedo, por lo que puede mantener una temperatura estable durante más tiempo. Por el contrario, el aire más alejado del océano es más seco, por lo que la diferencia de temperatura entre el día y la noche o la luz y la sombra es mayor. Por lo tanto, puede haber amplitudes térmicas de veinte grados o más en las regiones desérticas.
Espero que con esta información puedan conocer más sobre las unidades de temperatura y sus usos.