Escalas Termométricas 8 Ejercicios Comentados
Las escalas termométricas son fundamentales en el estudio de la temperatura y sus aplicaciones en diversos campos científicos y tecnológicos. Comprender y saber convertir entre las diferentes escalas, como Celsius, Fahrenheit y Kelvin, es esencial para cualquier estudiante o profesional que trabaje con mediciones de temperatura. En este artículo, presentamos 8 ejercicios comentados que te ayudarán a dominar las conversiones entre estas escalas.
Fundamentos de las Escalas Termométricas
Antes de sumergirnos en los ejercicios, es importante repasar los conceptos básicos de las escalas termométricas más comunes:
- Celsius (°C): La escala Celsius, también conocida como escala centígrada, define el punto de congelación del agua a 0°C y el punto de ebullición a 100°C a nivel del mar.
- Fahrenheit (°F): En la escala Fahrenheit, el punto de congelación del agua se establece a 32°F y el punto de ebullición a 212°F a nivel del mar.
- Kelvin (K): La escala Kelvin es la escala absoluta de temperatura, donde el cero absoluto (0 K) corresponde a -273.15°C. A diferencia de las escalas Celsius y Fahrenheit, la escala Kelvin no utiliza el símbolo de grado (°).
Fórmulas de Conversión entre Escalas Termométricas
Para convertir temperaturas entre las diferentes escalas, utilizamos las siguientes fórmulas:
- De Celsius a Fahrenheit: °F = (°C × 9/5) + 32
- De Fahrenheit a Celsius: °C = (°F – 32) × 5/9
- De Celsius a Kelvin: K = °C + 273.15
- De Kelvin a Celsius: °C = K – 273.15
- De Fahrenheit a Kelvin: K = (°F + 459.67) × 5/9
- De Kelvin a Fahrenheit: °F = (K × 9/5) - 459.67
Ejercicios Comentados de Conversión de Escalas Termométricas
A continuación, presentamos 8 ejercicios comentados que te ayudarán a practicar y afianzar tus habilidades en la conversión de temperaturas entre las diferentes escalas termométricas.
Ejercicio 1: Convertir 25°C a Fahrenheit
Utilizando la fórmula de conversión de Celsius a Fahrenheit, tenemos:
°F = (25°C × 9/5) + 32
°F = 45 + 32
°F = 77
Por lo tanto, 25°C equivalen a 77°F.
Ejercicio 2: Convertir 98.6°F a Celsius
Aplicando la fórmula de conversión de Fahrenheit a Celsius, obtenemos:
°C = (98.6°F - 32) × 5/9
°C = 66.6 × 5/9
°C = 37
Así, 98.6°F corresponden a 37°C.
Ejercicio 3: Convertir -40°C a Kelvin
Utilizando la fórmula de conversión de Celsius a Kelvin, tenemos:
K = -40°C + 273.15
K = 233.15
Por lo tanto, -40°C equivalen a 233.15 K.
Ejercicio 4: Convertir 373.15 K a Celsius
Aplicando la fórmula de conversión de Kelvin a Celsius, obtenemos:
°C = 373.15 K – 273.15
°C = 100
Así, 373.15 K corresponden al punto de ebullición del agua en la escala Celsius, que es 100°C.
Ejercicio 5: Convertir -459.67°F a Kelvin
Utilizando la fórmula de conversión de Fahrenheit a Kelvin, tenemos:
K = (-459.67°F + 459.67) × 5/9
K = 0 × 5/9
K = 0
Por lo tanto, -459.67°F equivalen al cero absoluto en la escala Kelvin, que es 0 K.
Ejercicio 6: Convertir 310.15 K a Fahrenheit
Aplicando la fórmula de conversión de Kelvin a Fahrenheit, obtenemos:
°F = (310.15 K × 9/5) – 459.67
°F = 558.27 – 459.67
°F = 98.6
Así, 310.15 K corresponden a la temperatura corporal normal en la escala Fahrenheit, que es 98.6°F.
Ejercicio 7: Convertir 68°F a Celsius y Kelvin
Primero, convertimos 68°F a Celsius utilizando la fórmula correspondiente:
°C = (68°F – 32) × 5/9
°C = 36 × 5/9
°C = 20
Luego, convertimos 20°C a Kelvin utilizando la fórmula adecuada:
K = 20°C + 273.15
K = 293.15
Por lo tanto, 68°F equivalen a 20°C y 293.15 K.
Ejercicio 8: Convertir 200 K a Celsius y Fahrenheit
Primero, convertimos 200 K a Celsius utilizando la fórmula correspondiente:
°C = 200 K – 273.15
°C = -73.15
Luego, convertimos -73.15°C a Fahrenheit utilizando la fórmula adecuada:
°F = (-73.15°C × 9/5) + 32
°F = -131.67 + 32
°F = -99.67
Por lo tanto, 200 K equivalen a -73.15°C y -99.67°F