Temperatura: qué es, significado, tipos, escalas
¿Qué es la temperatura?
La temperatura es una magnitud o medida a través de la cual se expresa la cantidad de calor o energía térmica que hay en un ambiente, en un objeto o en el cuerpo humano.
Todos los objetos, cuerpos y sustancias están formados por moléculas que se mantienen en constante movimiento. La suma de la energía generada por el movimiento de cada molécula es lo que se conoce como energía térmica o calor.
La temperatura está relacionada con los flujos o transferencias de calor. Si un cuerpo u objeto le pasa calor a otro, la temperatura del primer objeto desciende mientras que la del segundo se incrementa.
La temperatura se expresa principalmente en tres escalas: la Celsius, la Kelvin y la Fahrenheit.
Tipos de temperatura
Corporal
Nuestro cuerpo, así como el de nuestras mascotas y el resto de los animales, también tiene temperatura. En el ser humano, la temperatura normal oscila entre los 36,5 y los 37,5 grados Celsius (°C).
El incremento de la temperatura por encima de lo normal es síntoma de diversas enfermedades.
De ebullición y fusión
La temperatura de ebullición es el punto en el cual un elemento en estado líquido pasa a estado gaseoso.
El punto de ebullición del agua es de 100 grados Celsius o 272 grados Fahrenheit (°F).
Por su parte, la temperatura de fusión se refiere al punto en el que un elemento pasa de estado sólido a líquido.
El punto de fusión del agua es de 0 grados Celsius o 32 grados Fahrenheit.
Ambiente
Es la temperatura del ambiente en el que nos encontramos en un momento dado.
La temperatura del ambiente varía constantemente durante el día y durante el año con el cambio de las estaciones.
En los desiertos cálidos la temperatura del ambiente suele ser muy alta durante el día y muy baja durante la noche. En el hemisferio norte del planeta la temperatura es muy alta en verano y muy fría en invierno.
Basal
Es la temperatura del cuerpo humano a primera hora de la mañana, tras haber dormido al menos cinco horas.
Esta medida se emplea para saber cuál es el momento de mayor fertilidad de una mujer y planificar el embarazo.
Con este fin, la mujer debe tomarse la temperatura todas las mañanas a la misma hora, mientras se encuentra aún en la cama, durante un mes.
Cuando la temperatura se incrementa entre 0,2 y 1 grado Celsius respecto al promedio de temperatura de ese mes, se sabe que la mujer está en ovulación y sus posibilidades de quedar embarazada son mucho mayores.
De ignición
Es la temperatura a la que se inicia el proceso de combustión. Es decir, el punto en el que una sustancia inflamable, ya sea sólida o líquida, comienza a arder.
Escalas de temperatura
Celsius
La escala Celsius fija el punto de congelación del agua en 0 grados y en 100 grados el de ebullición.
Para traducir una temperatura expresada en grados Celsius a grados Fahrenheit, se aplica la siguiente fórmula: °F = (°C x 1,8) + 32.
Si lo que deseamos es traducir una temperatura expresada en grados Celsius a grados Kelvin, la fórmula es correcta es: K = °C + 273,15.
Fahrenheit
En esta escala el punto de congelación del agua se sitúa en 32 grados, mientras que la temperatura de ebullición es de 212 grados.
Para traducir a grados Celsius, la fórmula es: °C = (°F – 32) / 1,8
Para convertir a Kelvin, aplicamos: K = 5/9 (°F – 32) + 273,15.
Kelvin
Esta escala no se aplica a los fenómenos de la vida cotidiana. Fue creada para fines de investigación científica e ingeniería.
En esta escala la temperatura de referencia es el cero absoluto, extremadamente helada, que equivale a -273,15 grados Celsius o -459,67 grados Fahrenheit.
Para convertir grados Kelvin a Celsius se usa la siguiente fórmula: °C = K – 273,15.
Si deseamos pasar de la escala Kelvin a la Fahrenheit, operamos de esta manera: °F = K x 1,8 -459,67.
Calor y temperatura
Aunque están estrechamente relacionados, se trata sin embargo de dos conceptos bien diferenciados.
Calor
El calor es energía: específicamente, energía térmica. Es producida por el movimiento de las moléculas de que está compuesto un cuerpo o un objeto.
La cantidad de energía térmica varía de acuerdo con la cantidad de moléculas, su tamaño y la velocidad a la que se mueven. Mientras más grandes y más rápido se mueven, mayor energía térmica.
Temperatura
En cambio, la temperatura no es energía sino una medida, un valor que expresa cuánto calor contiene un determinado objeto.
Observemos un ejemplo. Tenemos dos recipientes: una taza y una cacerola grande. Ambos recipientes están llenos de agua hirviente.
La temperatura en ambos recipientes es de 100 grados Celsius o 212 Fahrenheit, ya que ese es el punto de ebullición del agua.
Sin embargo, puesto que la cantidad de agua en la cacerola es mucho mayor que la de la taza, se requiere mucha más energía térmica (calor) para hacer hervir la cacerola que la taza.
Por lo tanto, la cacerola posee más energía térmica que la taza, aunque ambas tengan la misma temperatura.
El termómetro
Este instrumento, empleado para determinar la temperatura, fue inventado por el científico italiano Galileo Galilei en 1592.
Actualmente existen termómetros digitales; sin embargo, en muchas partes del mundo aún se usan los termómetros de mercurio.
Este tipo de termómetros consistían en un pequeño tubo de vidrio graduado en escala Celsius que contenía una porción de mercurio.
Funcionaban de acuerdo con el principio de la dilatación. Cuando aumentamos la temperatura de un elemento este se dilata, es decir, se expande, se alarga. Si lo dejamos enfriar nuevamente, el elemento se contrae, es decir, se achica.
El mercurio es uno de los metales que más se dilata o que posee un coeficiente de dilatación más elevado. Sus expansiones y contracciones se captan a simple vista a lo largo del tubo de vidrio. Por eso fue el elemento más usado en los termómetros para medir la temperatura.
Referencias
- Britannica, T. Editors of Encyclopaedia (2021). Thermometer. Encyclopedia Britannica. Tomado de britannica.com.
- Jiménez, N. (2019). Diferencia entre calor y temperatura. Tomado de cursosonlineweb.com.
- Temperatura basal (s/f). Tomado de cuidateplus.marca.com.
- (2010). Britannica Enciclopedia Moderna.
- (2004). MCgraw-Hill Concise Encyclopedia of Science & Technology.