Medición de la temperatura

El termómetro es un dispositivo que sirve para medir la temperatura.

El funcionamiento de los termómetros se basa en una propiedad llamada termométrica, es decir, es una propiedad física de los cuerpos que varía de acuerdo con el incremento o decremento de la temperatura. Por ejemplo, al aumentar la temperatura en un termómetro de mercurio, la columna delgada de este material se expandirá gradualmente.

Galileo Galilei inventó el primer termómetro en 1593. Consistía en un bulbo ubicado en el extremo de un tubo de vidrio, cuyo extremo inferior iba introducido en un depósito de agua. Marcaba si la temperatura tenía una variación de frío a caliente pasando por una temperatura “normal”.

No estaba numéricamente calibrado. Se usaba para medir temperatura del medio ambiente e incluso temperatura corporal.

Para utilizarlo, el médico introducía primero el bulbo en su propia boca. Al calentarse el aire del bulbo, el nivel del agua bajaba y el médico colocaba una marca; luego introducía el bulbo del mismo termómetro en la boca del paciente; si el agua se movía a la misma posición que la anterior, el médico concluía: “Si la temperatura de este individuo es igual que la mía, él está bien”.

Existen diferentes tipos de termómetros:

·      Termómetro de mercurio. Un termómetro de mercurio es un tipo de termómetro que generalmente se utiliza para medir las temperaturas del ambiente o entorno exterior. El mercurio de este tipo de termómetro se encuentra en un bulbo reflejante y generalmente de color blanco brillante, con lo que se evita la absorción de la radiación del ambiente. Es decir, este termómetro toma la temperatura real del aire sin que la medición de ésta se vea afectada por cualquier objeto del entorno que irradie calor.

Alrededor del año 1714 fue Daniel Gabriel Fahrenheit quién creó el termómetro de mercurio con bulbo, formado por un capilar de vidrio de diámetro uniforme comunicado por su extremo con una ampolla llena de mercurio. El conjunto está sellado, y cuando la temperatura aumenta, el mercurio se dilata y asciende por el capilar. En 1724 Fahrenheit finalizó su escala termométrica, la cual quedó plasmada en sus Philosophical Transactions (London, 33, 78, 1724).

·      Pirómetro óptico.  El pirómetro óptico es un dispositivo que puede medir la temperatura de una sustancia o de un cuerpo sin estar en contacto con ella. El pirómetro óptico funciona comparando el brillo de la luz emitida por la fuente de calor con la de una fuente estándar. Esto quiere decir que el pirómetro compara el brillo de luz que sueltan los electrones cuando saltan o regresan de órbita con una fuente estándar. A diferencia de una celda solar que sus electrones brincan gracias a la luz solar, en el pirómetro óptico, los electrones brincan gracias a la temperatura.

·      Termómetro de resistencias.  Los termómetros de resistencia o termómetros a resistencia son transductores de temperatura, los cuales se basan en la dependencia de la resistencia eléctrica de un material con la temperatura, es decir, son capaces de transformar una variación de temperatura en una variación de resistencia eléctrica.

·      Termómetro de gas.  El termómetro de gas de volumen constante, mencionado al hablar del establecimiento de la escala termodinámica de temperaturas, pertenece a la categoría de termómetros llenos de gas y es el más exacto de este tipo. Para usos industriales, un termómetro por presión de gas consta de un elemento que mide la presión, como el tubo Bourdon conectado por un tubo capilar a una ampolla que se expone a la temperatura que se ha de medir. El sistema se llena, a presión, con un gas inerte, ordinariamente el nitrógeno. Como el gas del elemento medidor y del tubo de conexión no está a la temperatura del bulbo, el volumen de éste tiene que ser grande para que los errores introducidos por la diferencia de temperatura del elemento medidor de la presión y del tubo capilar resulten insignificantes. El bulbo debe tener por lo menos cuarenta veces el volumen del resto del sistema. Por ello, y a causa del retardo en la transmisión de los cambios de presión por el tubo capilar, la longitud de éste se limita a un máximo de 60 m, y es preferible mucho menos.

·      Termómetro de lámina bimetálica: Formado por dos láminas de metales de coeficientes de dilatación muy distintos y arrollados dejando el coeficiente más alto en el interior. Se utiliza sobre todo como sensor de temperatura en el termohigrógrafo.

·      Termopar: un termopar es un dispositivo utilizado para medir temperaturas basado en la fuerza electromotriz que se genera al calentar la soldadura de dos metales distintos.

·      El termómetro de globo: Consiste en un termómetro de mercurio que tiene el bulbo dentro de una esfera de metal hueca, pintada de negro de humo. La esfera absorbe radiación de los objetos del entorno más calientes que el aire y emite radiación hacia los más fríos, dando como resultado una medición que tiene en cuenta la radiación. Se utiliza para comprobar las condiciones de comodidad de las personas.

·      El termómetro de máxima y el termómetro de mínima: son utilizado en meteorología, y para saber la temperatura más alta y la más baja del día.