Temperatura: Concepto, Medición y Escalas Esenciales (Celsius, Fahrenheit, Kelvin)

¿Qué es la Temperatura?

La temperatura se relaciona con la sensación que experimentamos al tocar objetos, permitiéndonos clasificarlos como fríos o calientes. Es una propiedad física de los sistemas a nivel macroscópico, causada por el movimiento de partículas a nivel microscópico. La temperatura es una propiedad intensiva que no depende del tamaño del sistema, ni de la cantidad de sustancia, ni del material que lo compone.

La temperatura es una magnitud escalar y fundamental en física, que mide la energía térmica de un cuerpo. Las partículas que componen los cuerpos se mueven a diferentes velocidades, lo que está directamente relacionado con la temperatura. La distribución de velocidades de las partículas de un gas se rige por la ley de distribución de Maxwell.

Medición de la Temperatura

Para medir la temperatura se utilizan termómetros, que conectan una magnitud termométrica con la temperatura. Las escalas de temperatura más comunes son Celsius, Fahrenheit y Kelvin.

Equilibrio Térmico

El equilibrio térmico es la situación en la que dos o más objetos o sistemas que están a distinta temperatura alcanzan la misma temperatura. El de mayor temperatura cederá energía térmica y el de menor la absorberá, hasta que ambos queden a la misma temperatura.

Principales Escalas de Temperatura

Escala Celsius

Anders Celsius (1701-1744) estableció el punto de fusión del hielo y el punto de ebullición del agua como referencias, dividiendo la diferencia en 100 grados. Después de su muerte, se fijaron en 0°C la congelación del agua y en 100°C la ebullición del agua, respectivamente.

Escala Fahrenheit

Daniel Gabriel Fahrenheit (1686-1736) inventó termómetros de alcohol y mercurio y desarrolló su escala en 1724, asignando 0°F al punto de congelación de una mezcla de agua y cloruro de amonio, y 212°F al punto de ebullición del agua. El punto de congelación del agua es 32°F y el intervalo entre congelación y ebullición se divide en 180 partes iguales.

Escala Kelvin

Lord Kelvin (1824-1907) desarrolló una escala que se basa en el cero absoluto, el punto más bajo de temperatura teórica en el universo (-273.15 °C). Esta escala utiliza la misma unidad de división que Celsius. El punto cero en la escala Kelvin es el cero absoluto (0 K = -273.15 °C). El punto de congelación del agua es 273.15 K y el punto de ebullición del agua es 373.15 K. La escala Kelvin no tiene números negativos y es la unidad de temperatura del Sistema Internacional de Unidades.

El Cero Absoluto

El cero absoluto es la temperatura mínima teórica que puede tener un cuerpo, donde el movimiento de sus átomos y moléculas es prácticamente inexistente. Esta temperatura no puede alcanzarse en la práctica y, en la escala Kelvin, no existen temperaturas negativas.