La temperatura se puede definir como una magnitud física (cantidad medible como resultado de una relación de medidas). Se encarga de referir la noción que tenemos del calor o la ausencia del mismo, esto gracias a la utilización de un termómetro como herramienta de medición.
Según el Sistema Internacional de Medida, el símbolo que representa a la temperatura es la “T” y posee tres unidades de medidas oficiales. Estas unidades se utilizan según el lugar y el sistema que cada país adopte, sin embargo el Kelvin se establece como la unidad oficial al ser una escala absoluta, mientras que el Centígrado y el Fahrenheit son escalas relativas.
- Grados Kelvin (K): Creada en 1848 por el físico William Thomson, primer barón de Kelvin.
- Grados Centígrados o Celsius (°C): Propuesta en 1743 por Jean-Pierre Christin.
- Grados Fahrenheit (°F): Establecida por el ingeniero polaco Daniel Gabriel Fahrenheit en 1724.
Conversiones de las Escalas de Grados
Sin importar que unidad de medida se utilice para realizar la medición de la temperatura, por medio de formulas especificas se puede hacer la conversión entre las unidades de manera fácil.
- De Celsius (°C) a Fahrenheit (°F) = (°C*9/5) +32.
- De Fahrenheit (°F) a Celsius (°C) = (°F-32) * 5/9.
- De Celsius (°C) a Kelvin (K) = °C+273.15.
- De Kelvin a Celsius = °C=K-273.15.
La Temperatura y la Termodinámica
Un Sistema Termodinámico es aquel en el que se selecciona una porción del universo y se aísla para poder estudiarlo. Con respecto a la temperatura, se relaciona a la energía cinética interna con el principio cero. Dicho principio es utilizado para encontrar un equilibrio térmico, en otras palabras, busca igualar la temperatura en ambos cuerpos.
Explicado de otra manera el principio cero busca que dos cuerpos de diferente temperatura, al entrar en contacto uno junto al otro, se produzca un intercambio de calor. Por tanto, el cuerpo de mayor temperatura, transfiere el calor al cuerpo más frío, hasta que ambos quedan con la misma temperatura.
En este principio es gracias a la energía cinética y a la vibración de sus partículas que se puede dar el intercambio de calor, hasta lograr un equilibrio térmico.
Las Diferentes Unidades de Temperatura
Como se menciona anteriormente, el kelvin representa a la unidad de medida oficial según el Sistema Internacional de medidas para la temperatura. Sin embargo, existen otras unidades que también son muy usadas, pero no son consideradas como oficiales debido a su escala relativa.
El Kelvin por su parte se considera una escala absoluta ya que basa su medición a partir del Cero Absoluto (la temperatura más baja posible). Esto quiere decir que las escalas no poseen un punto máximo de medición, sin embargo, si poseen un nivel mínimo (cero absoluto). Por tanto, al ser el Kelvin la única unidad que inicia su medición desde el punto mínimo, la hace una escala absoluta y por tanto la única opción para ser la unidad oficial de la temperatura según el Sistema Internacional de Medidas.
Escalas Relativas
Llamadas de esta manera a las escaladas que no tienen un punto de inicio estrictamente definido para su medición. Obtienen el nombre de Escalas Relativas ya que poseen otras formas para definir su estilo de medición y por tanto son consideradas como las unidades derivadas ante el Sistema Internacional de Medidas.
- Grado Delisle: Usa como símbolo la °D y fue propuesta en 1732 por el astrónomo Joseph-Nicolas Delisle de origen francés.
- Grados Celsius: Conocida en un inicio como Centígrados, pero fue hasta que en 1948 se decidió cambiar su nombre para honrar al físico Anders Celsius. Este científico en 1742 inicio el estudio de los puntos de ebullición y fusión del agua y con esto propuso esta unidad de medida. Fue el mismo año en que cambiaron su nombre que se le otorga la °C como su símbolo.
- Grado Fahrenheit: Esta unidad es utilizada típicamente en los Estados Unidos y su símbolo es la °F. Su propuesta se dio al realizarse estudios con el punto de congelación del cloruro de amónico y la temperatura corporal del ser humano.
- Grado Réaumur: Se utiliza en algunos procesos industriales específicos como por ejemplo en la elaboración del almíbar. Puede utilizar cualquiera de los siguientes símbolos °Ré, °Re y °R.
- Grado Roemer: Esta unidad se encuentra actualmente en desuso ya que utilizaba el punto de congelación de la salmuera como su punto de inicio.
- Grado Newton: Posee el mismo grado de inicio que el Celsius, sin embargo, su valor equivale a 3,03 kelvines y utiliza el símbolo de °N.
- Grado Leiden: Usada en los inicios del siglo XX al calibrar de manera indirecta las bajas temperaturas usando la presión de vapor del helio.
Como un punto adicional es importante recordar que la temperatura es una medida invariable y es totalmente distinto a la sensación térmica. Esta última depende de las sensaciones en la piel o el ambiente para percibir la temperatura que nos rodea. Es por ello que al ser la sensación térmica muy compleja de medir no es lo mismo que las unidades de medición de la temperatura.
