Conceptos Esenciales de Temperatura y Medición Termométrica

Temperatura: El Movimiento Invisible de las Moléculas

Todos los cuerpos están formados por partículas microscópicas (moléculas) que, aunque no las podamos ver y aunque el cuerpo esté quieto, se encuentran en movimiento constante. Este movimiento puede ser violento o apenas una vibración, dependiendo del estado físico (sólido, líquido o gaseoso) del cuerpo.

Las moléculas de un cuerpo sólido, por ejemplo, un metal, oscilan en todas direcciones, cada una alrededor de una posición fija. Las de un cuerpo líquido se mueven con mayor libertad, y las de un gas pueden volar libremente. Las moléculas del aire se mueven a una velocidad media de 1600 km/h y chocan constantemente entre sí. Cuanto más caliente está el aire, más rápido se mueven sus moléculas.

Las moléculas de un cuerpo que está a una temperatura muy baja se mueven muy lentamente. A la temperatura de -273°C, las moléculas dejan de moverse y, por lo tanto, la temperatura ya no podría descender más. El cuerpo habría alcanzado la mínima temperatura posible en el universo. La temperatura es la manifestación observable del movimiento de las moléculas que componen un cuerpo.

Sensación Térmica y Equilibrio

La Subjetividad de la Sensación Térmica

Al tocar un cuerpo, nuestra piel nos da alguna información sobre su estado térmico. Pero, si lo que queremos saber es la temperatura real del objeto, esta información no es precisa ni rigurosa. Aunque dos cuerpos se encuentren a la misma temperatura, la piel de una persona puede sentirlo diferente. Esto influye en la sensación que podemos tener de la temperatura de los objetos.

El Fenómeno del Equilibrio Térmico

Aunque nuestras sensaciones parezcan indicar lo contrario, casi todos los objetos tienden a alcanzar la misma temperatura del medio en el que se encuentran (una habitación, la heladera o el horno caliente), a lo que se denomina equilibrio térmico. No ocurre lo mismo con nuestro cuerpo, ya que los seres vivos y artefactos como las estufas tratan de mantener su propia temperatura.

Efectos del Aumento de Temperatura en los Cuerpos

Cuando la temperatura de un cuerpo aumenta, pueden ocurrir otros cambios importantes, como:

• Cambio de color: En general, en los metales, el color cambia a medida que eleva su temperatura.
• Cambio de tamaño (dilatación): El aumento del volumen de los cuerpos con la temperatura es más notable en los gases que en los líquidos o en los sólidos, pero ocurre en todos los casos.
• Cambio de resistencia eléctrica: Cuando la temperatura aumenta, esta resistencia también lo hace, lo que produce una disminución en la cantidad de corriente que puede atravesar un metal.

Termómetros: Instrumentos de Medición Térmica

¿Qué hace especial a un Termómetro?

Un termómetro posee características particulares que lo distinguen de otros cuerpos:

• No cambia de forma notable la temperatura del cuerpo con el que toma contacto.
• Adquiere por equilibrio térmico la temperatura del cuerpo que se quiere medir.
• Indica la temperatura del cuerpo mediante el cambio notable de alguna propiedad de fácil observación.

Tipos de Termómetros: El Termómetro de Líquido

Los termómetros son instrumentos que determinan los estados térmicos de los cuerpos o sustancias. Los clásicos están formados por un tubo capilar de vidrio que posee en su interior alguna sustancia termométrica, como puede ser mercurio o alcohol coloreado, y en su parte exterior posee graduadas algunas de las escalas termométricas.

El termómetro de líquido utiliza un líquido, como mercurio (plateado) o alcohol (comúnmente coloreado de rojo en los termómetros). Este tipo consta de un depósito de líquido y un tubo que, del lado de afuera, lleva una escala y cuyo diámetro es similar al de un cabello (se lo llama tubo capilar). Cuanto más estrecho es el tubo, más sensible se vuelve.