TEMPERATURA

La temperatura se puede definir como el grado de calor con respecto a un cero arbitrario dado por una de las escalas de temperatura. La temperatura sola no muestra la cantidad de calor. Indica únicamente que tan caliente está un cuerpo con respecto a otro.

De acuerdo a los dos sistemas de medida; el sistema métrico y el sistema ingles, existen dos escalas relativas y dos escalas absolutas o científicas. En el sistema métrico se utiliza la escala "Centígrada" y en el sistema ingles se utiliza la escala "Fahrenheit". Estas escalas se basan en los puntos de fusión del hielo y de ebullición del agua, en la escala Centígrada el punto de fusión del hielo es el grado cero y el punto de ebullición del agua es el grado cien o sea 100ºC. Las temperaturas por encima del punto de fusión del hielo son positivas y las inferiores a este punto son negativas. En la escala Fahrenheit el punto de fusión del hielo se marca como 32ºF y el de ebullición del agua como 212ºF, por lo tanto entre estos dos puntos hay 180 divisiones iguales. El único punto de coincidencia entre las dos escalas es el grado -40.

Para convertir grados Centígrados a grados Fahrenheit o viceversa se parte de las divisiones que existen entre los puntos de fusión del hielo y de ebullición del agua. Sabemos que en la escala Fahrenheit existen 180 y en la escala Centígrada 100 por lo tanto se puede deducir que cada grado en la escala

Fahrenheit equivale a 100/180 o sea 5/9 de la escala Centígrada por lo tanto 1ºF equivale a5/9 de 1ºC y 1ºC equivale a 9/5 de 1ºF. Además de esto debemos tener en cuenta que la escala Centígrada parte de 0º y la Fahrenheit de 32º , por lo tanto para convertir grados Centígrados a Fahrenheit se multiplican los grados Centígrados por 9/5 y a este resultado se le suma 32 ejemplo:

Convertir 40 ºC a Fahrenheit
40 x 9/5 + 32 = 72 + 32 = 104ºF.

Para convertir grados Fahrenheit a Centígrados se resta 32 al número de grados Fahrenheit y este resultado se multiplica por 5/9 Ejemplo:

Convertir 80ºF a Centígrados
80 - 32 x 5/9 = 48 x 5/9 = 26,6 ºC

Las escalas absolutas son la escala Kelvin y la escala Rankine. Se les denomina absolutas porque ellas parten del cero absoluto, donde se dice que hay ausencia total de calor, inmovilidad molecular y una presión nula.

La escala Kelvin corresponde al sistema métrico donde el punto de fusión del hielo se marca con 273ºK y el punto de ebullición del agua con 373ºK y el cero absoluto es igual a-273ºC.

Para convertir grados Kelvin a grados centígrados, cuando son temperaturas positivas simplemente se suma a los grados Centígrados 273. (ºK= ºC + 273) y para temperaturas negativas se le resta a 273 los grados Centígrados. (ºK = 273 - ºC).

La escala Rankine corresponde al sistema ingles donde el punto de fusión del hielo es de 492ºR y el punto de ebullición del agua es de 672ºR, el cero absoluto es igual a -460ºF.

Para convertir grados Fahrenheit a Rankine cuando es superior a cero grados Fahrenheit se suma 460 a la lectura. (ºR = ºF + 460). Cuando la temperatura es inferior a cero ºF se resta la lectura de 460. (ºR = 460 - ºF).

En la figura 1 se puede observar la comparación de las cuatro escalas: La Kelvin, la Centígrada, la Fahrenheit y la Rankine, se indican los puntos de fusión del hielo, los puntos de ebullición del agua de cada una y el cero absoluto de las dos escalas científicas con sus equivalencias en las escalas relativas.

Figura 1.1