¿Qué es la temperatura?
La temperatura es la intensidad de calor o frialdad de un objeto. La temperatura termodinámica se puede definir como una medida de la energía cinética de las moléculas (o átomos) del objeto. En general, cuanto más rápido se muevan las moléculas en un objeto, mayor será la energía cinética y la temperatura.
Otro enfoque para definir la temperatura es considerar dos objetos formados por diferentes metales (conductores de calor). Cuando estos objetos se mantienen en contacto durante un tiempo suficientemente largo, alcanzarán un estado de "Equilibrio térmico". El equilibrio denota que los objetos ya no transfieren ninguna energía neta (calor) entre sí. Entonces diríamos que los dos objetos dados están a la misma temperatura. Esta es la propiedad que se puede usar para medir la temperatura. Cuando mantenemos un termómetro en contacto con el objeto (cuya temperatura se debe conocer), la temperatura del objeto se puede determinar cuando se alcanza el equilibrio. Sin embargo, para objetos muy calientes, móviles o lejanos, generalmente usamos la intensidad de la radiación infrarroja (calor) para medir la temperatura. Los científicos también han desarrollado termómetros que funcionan midiendo la velocidad del sonido en el gas.
Escalas de temperatura
Tres escalas de temperatura comúnmente utilizadas son, Celsius (C), Fahrenheit (F) y Kelvin (K). Una cuarta escala, la Rankine (R), se utiliza para algunos fines de ingeniería. En esta escala, el tamaño del grado es el mismo que en la escala Fahrenheit y su cero está en el cero absoluto. El Kelvin es la unidad base de temperatura en el Sistema Internacional de Unidades (SI).
La escala Celsius
La escala Celsius fue inventada por un astrónomo sueco, Anders Celsius. En esta escala, la diferencia entre las temperaturas de los puntos de congelación y de ebullición del agua se divide en unidades 100 o grados. El punto de congelación se establece en 0 grados Celsius y el punto de ebullición se establece en 100 grados Celsius, ambos en la presión atmosférica estándar. Esta escala a menudo se denomina escala centígrada porque la brecha entre los dos puntos definidos (congelación y puntos de fusión del agua) es 100 grados.
La escala de Kelvin
Cuando los materiales se enfrían, pierden calor y su temperatura disminuye. Teóricamente, podemos seguir enfriando un objeto hasta que no haya más calor para repartir. La temperatura en ese punto se llama cero absoluto. El cero de la escala Kelvin se establece en este punto. Como no hay temperatura por debajo del cero absoluto, la escala Kelvin no tiene temperaturas negativas. En esta escala, el punto de congelación del agua es 273.15 K y su punto de ebullición es 373.15 K.
Conversión entre Celsius y Kelvin
En las escalas Kelvin y Celsius, la diferencia entre el punto de congelación del agua y su punto de ebullición es de unidades 100. Por lo tanto, podemos decir 1 K = 1 grados Celsius. Sin embargo, los puntos de partida de ambas escalas son diferentes. La escala Kelvin comienza en el cero absoluto y en esta escala el agua se congela en 273.15 K. Por otro lado, en la escala Celsius, cero (0 grado Celsius) se establece en el punto de congelación del agua. Para igualar las dos escalas, decimos, Punto de congelación del agua = 273 K = 0 grados Celsius. Es decir, K = C + 273.15 o C = K - 273.15.
