TEMPERATURA

Formulas para transformación de la
temperatura en las diferentes escalas.

Kelvin(°K)

Fahrenheit (°F)

Rankine (°R)

Celsius(°C)

,

Rankine a Celsius

Fahrenheit a Celsius

Kelvin a Celsius

Es una magnitud física que indica la energía interna de un cuerpo, de un objeto o del medio ambiente en general, medida por un termómetro

Definición temperatura

Dicha energía interna se expresa en términos de calor y frío, siendo el primero asociado con una temperatura más alta, mientras que el frío se asocia con una temperatura más baja

ºC = K – 273.15

°C = (°R - 491.67) x 5/9

ºC = (ºF-32) ÷ 1.8

En física

Termómetro termometro

Escalas de temperatura

Escala Kelvin

Escala Fahrenheit

Escala Celsius

William Thomson, conocido como Lord Kelvin, fue pionero en crear el concepto de la temperatura absoluta en términos termodinámicos. Él insistía que la temperatura debería ser una cantidad física medible.


La escala kelvin es la escala de temperatura absoluta que se utiliza habitualmente en la ciencia. La unidad de temperatura en el Sistema Internacional de Unidades es el kelvin, que se abrevia como K (no va acompañado del signo de grado).


Instrumento cuya utilidad es medir la temperatura, a través de diversos mecanismos y escalas.

El dispositivo tiene un extremo sensible donde se encuentran los sensores o la sustancia dilatable y que debe ser introducido en el cuerpo o en la sustancia cuya temperatura desea medirse

.

Celsius a Kelvin

Rankine a Kelvin

Fahrenheit a Kelvin

K = (ºF – 32) ÷ 1.8 + 273.15

K = ºC + 273.15

K =(°R- 0,6) ÷ 1.8

Su primera versión fue llamada termoscopio y fue inventado por Galileo Galilei, consistía en un recipiente de vidrio que culminaba en una esfera cerrada, que debía ser sumergido boca abajo en una mezcla del alcohol y agua, dejando arriba la esfera

La temperatura de fusión del hielo (que corresponde a 273,16 K) y la temperatura de ebullición del agua (que corresponde a 373,16 K) se toman como referencias en la escala Kelvin.


El intervalo entre estas dos temperaturas (373,16 K y 273,16 K) se divide en 100 partes iguales, cada una de las cuales se llama Kelvin (y no grados Kelvin). Por lo tanto, las diferencias de temperatura son las mismas en unidades de kelvin y grados Celsius, o ΔTC=ΔTK.

Tipos de termómetros

bimetalica

gas

.

Celsius a Fahrenheit

Rankine a Fahrenheit

Kelvin a Fahrenheit

°F = 1.8x(°K – 273.15) + 32

°F = 1,8 x °C + 32

°F = °R - 459.67

.

Kelvin a Rankine

Fahrenheit a Rankine

Celsius a Rankine

°R = (1.8x°C) + 491.67

°R = 1,8xK + 0,6

°R = °F + 460

mercurio

temperatura-concepto_25679_3_1

De mercurio

Se invento en 17414 por Fahrenheit, son sumamente prácticos y exactos. En algunos países está prohibido su fabricación debido al mercurio ya que una vez superada la vida útil del termómetro, se convierte en un contaminante ambiental.

La escala Fahrenheit es una escala de temperatura que propuso el físico e ingeniero alemán Daniel Gabriel Fahrenheit en 1724, se usa en los Estados Unidos, Liberia y Bahamas (países anglosajones).. Su símbolo es °F y se lee grados Fahrenheit.


En la escala Fahrenheit se toman como referencia la temperatura de fusión del hielo (que corresponde a 32 ° F) y el punto de ebullición del agua (que corresponde a 212 ° F).


El intervalo entre estas dos temperaturas (212 ° F y 32 ° F) se divide en 180 partes, cada una de las cuales se conoce como grados Fahrenheit.

pirometro

digital

Digital

La escala Celsius es la escala de temperatura más utilizada a nivel mundial. Su símbolo es ºC y se lee grados Celsius o centígrados, esta escala ha reemplazado a la antigua Fahrenheit en Europa y la mayor parte del mundo.


En 1742, el astrónomo sueco Anders Celsius propuso dos puntos fijos para hacer su escala de temperatura: el punto de fusión del hielo representaría el 0 ºC y el punto de ebullición del agua sería 100 ºC.

Un grado Celsius equivale a un kelvin.


El intervalo entre estas dos temperaturas (100 ° C y 0 ° C) se divide en 100 partes iguales, cada una de las cuales se denomina grado Celsius o grado centígrado.

Escala Rankine

Lámina bilateral

La escala de temperatura de Rankine es una escala para medir temperaturas propuesta en 1859 por el ingeniero y físico escocés William John Macquorn Rankine.
El grado en esta escala generalmente se denota por °R, que coincide con la notación para el grado de la escala Réaumur.

Al igual que la escala de temperatura Kelvin, la escala de Rankine es absoluta; cero grados en esta escala es la temperatura cero absoluta. A diferencia de Kelvin, que tomó el tamaño Celsius del intervalo (100 ° entre el punto de fusión del hielo y el punto de ebullición del agua a presión atmosférica normal), Rankine tomó la magnitud del grado Fahrenheit (180 ° entre el punto de fusión del hielo y punto de ebullición del agua a presión atmosférica normal).


En resumen la escala de Rankine usa el grado como el grado Fahrenheit, pero se mide a partir del cero absoluto como la escala Kelvin. Esta escala está actualmente en desuso.

Pirómetro

Las escalas de temperatura más usadas en la actualidad son: Celsius, Fahrenheit, Kelvin. Existe una cuarta escala, la escala Rankine, que se encuentra en desuso.


Cada escala se basa en ciertos fenómenos o puntos fijos, que sirvieron para definir el rango y los grados de medición.

El cero absoluto es la temperatura más fría que se puede registrar. Esto sucede porque la velocidad de las partículas o su energía cinética se vuelve cero, es decir, las partículas se detienen.


Las equivalencias del cero absoluto en las diferentes escalas son:
Celsius: -273 ºC
Fahrenheit: -459.7 ºF
Kelvin: 0 K.

Tipos de temperatura

Temperatura de ignición

Temperatura atmosférica

Temperatura ambiente

Es el nivel de calor existente en el aire en un punto geográfico determinado y es la principal variable a considerar para definir los tipos climáticos

Es aquella que resulte óptima para permanecer en un lugar cerrado y en equilibrio entre el frío y el calor

Temperatura corporal

Se refiere al aumento o disminución de calor en un organismo

Temperatura mínima que se requiere para que una sustancia o material comience a arder cuando se halla cerca de una fuente de calor

Operan en base a circuitos electrónicos y sensores especializados, capaces de medir pequeñas variaciones de tensión y traducirlas en dígitos dentro de una de las escalas de temperatura

Empleados en fundiciones y fábricas, para medir temperatura muy alta, operan en base a diversos mecanismos: captación de la radiación infrarroja, distribución de la radiación térmica (en base al color) e incluso efecto fotoeléctrico

Gas

Se constituye por dos láminas de metales que presentan coeficientes de dilatación diferentes, doblados de modo que el de mayor coeficiente quede en el interior

Sometidos a una presión y volumen constante, ciertos gases se emplean en base a su capacidad de expansión al calentarse

La temperatura se refiere a una magnitud utilizada para medir la energía cinética de un sistema termodinámico, que se genera con los movimientos de las partículas que son parte del sistema

Ejemplos de conversión de unidades.

CONVERSION DE CELSIUS A KELVIN Y VICEVERSA
-Para 50°C
°K=50+273=323°K
-Para 150°K
°C=150-273=-123°C
CONVERION DE CELSIUS A FAHRENHEIT Y VICEVERSA
-Para 70°F
°C=(70-32) ÷ 1.8=21.1°C
-Para 30°C
°F=(1.8*30)+32=36°F
CONVERSION DE CELSIUS A RANKINE Y VICEVERSA
-Para 500°R
°C=(500-491.67)x5/9=4.627°C
Para 60°C
°R= (1.8x60) + 491.67=599.67°R
CONVERSION DE KELVIN A FAHRENHEIT Y VICEVERSA
-Para 30°F
°K=(30-32)÷1.8+273.15=272.038°K
-Para 150°K
°F = 1.8x(150 – 273.15) + 32=-189.67°F
CONVERSION DE KELVIN A RANKINE Y VICEVERSA
-Para 175°R
°K =(175- 0,6) ÷ 1.8=96.8°K
-Para 44°K
°R = 1,8x44 + 0,6=79.8°R

CONVERSION DE FAHRENHEIT A RANKINE Y VICEVERSA
-Para 50°F
°R = 50 + 459.67=509.67°R
-Para 85°R
°F = 85- 459.67=-374.67°F

image

image

image

image

image

BIBLIOGRAFÍA

Planas, O. (2021, junio 8). Escalas de temperatura: Kelvin, Celsius, Fahrenheit, Rankine. Solar-energia.net. https://solar-energia.net/termodinamica/propiedades-termodinamicas/temperatura/escalas


Escalas de temperatura. (2022, julio 13). Diferenciador. https://www.diferenciador.com/escalas-de-temperatura/


1.2 Termómetros y escalas de temperatura. (s/f). Openstax.org. https://openstax.org/books/f%C3%ADsica-universitaria-volumen-2/pages/1-2-termometros-y-escalas-de-temperatura


Termómetro - Concepto, invención, tipos y cómo funciona. (s. f.). Concepto. https://concepto.de/termometro/


Qué es la Temperatura (definición y concepto). (2022, 28 agosto). Significados. Recuperado 8 de diciembre de 2022, de https://www.significados.com/temperatura/


Watlow.(S/F).Fórmulas de conversión de temperatura. Watlow.com. Recuperado 8 de diciembre de 2022, de: https://www.watlow.com/es-es/resources-and-support/engineering-tools/equations/temperature-conversion-formulas
Gomez, E. (2021). SCRIBD. Obtenido de Historia de La Medición y Los Sensores de Temperatura: https://es.scribd.com/document/508344127/Historia-de-la-medicion-y-los-Sensores-de-Temperatura
Salomón, S. E. (2019). bdigital. Obtenido de EL TERMÓMETRO: HISTORIA DE UNO DE LOS INSTRUMENTOS: https://bdigital.uncu.edu.ar/objetos_digitales/3195/salomonrmu6-1.pdf
Scientific, T. (2018). Equipos y Laboratorios. Obtenido de HISTORIA DE LA MEDICION DE LA TEMPERATURA Y EL CALOR: https://www.equiposylaboratorio.com/portal/articulo-ampliado/historia-de-la-medicion-de-la-temperatura-y-el-calor
Una Breve Historia de la medición y los Sensores de Temperatura. (2017, mayo 6). https://es.omega.com/. https://es.omega.com/technical-learning/historia-del-sensor-de-temperatura.html


Artedinamico. (s/f). HISTORIA DE LA MEDICION DE LA TEMPERATURA Y EL CALOR. Recuperado el 9 de diciembre de 2022, de https://www.equiposylaboratorio.com/portal/articulo-ampliado/historia-de-la-medicion-de-la-temperatura-y-el-calor


HISTORIA

En 1967 de adopto la temperatura del triple T=0º , para la definición de escala absoluta de temperaturas y se conservo la separación centigrada de escala celsuis

Savery (1698) y Newcomen (1711) : Primeras maquinas para mover las bombas de achique de las minas de carbón en inglaterra ; consistia en un sistemas de tubo y cilindros , los cuales se llenaban de vapor , después se enfriaba y el vacío generado por el vapor permitía el acenso del agua

En el siglo XVII asentaron las bases para utilizar las máquinas de vapor para mover maquinaria industrial, para el transporte marítimo (barcos) y terrestre (locomotoras)

En 1740, Celsius, científico sueco de Upsala, propuso los puntos de fusión y ebullición del agua al nivel del mar
(P=1 atm) como puntos fijos y una división de la escala en 100 partes (grados).

En 1769 Watt ideó la separación entre el expansor y el condensador y a partir de entonces empezó la fabricación a nivel industrial.

En 1765, Joseph Black (Watt fue ayudante suyo) realizó un gran número de ensayos calorimétricos, distinguiendo claramente entre calor (cantidad de energía) y temperatura (nivel térmico).

En 1798, B. Thompson rebatió la teoría del calórico de Black diciendo que se podía generar continuamente calor por fricción, en contra de lo afirmado por dicha teoría

1842 Mayer y Joule , establecen una correspondencia entre la energía mecánica y el calor producido por el movimiento de unas paletas dentro de agua cuando son accionadas por unas pesas que disminuían su energía potencial

Su equivalencia: 1 caloría=4,18 Julios

image

image


image

image


image

En 1717 Fahrenheit, un germano-holandés fabricante de instrumentos técnicos, construyó e introdujo el
termómetro de mercurio con bulbo (usado todavía hoy) y tomó como puntos fijos el de congelación de una disolución saturada de sal común en agua, que es la temperatura más baja que se podía obtener en un laboratorio, mezclando hielo o nieve y sal y la temperatura del cuerpo humano.

Estos tuvieron sus primeras aplicaciones prácticas en Meteorología, en Agricultura (estudio de la incubación de huevos), en Medicina (fiebres), etc. pero las escalas eran arbitrarias: "estaba tan caliente como el doble del día más caliente del verano" o tan fría como "el día más frío del invierno".

Mediados del XVII, Robert Boyle descubrió las dos primeras leyes que manejan el concepto de temperatura: en los gases encerrados a temperatura ambiente constante, el producto de la presión a que se someten por el volumen que adquieren permanece constante la temperatura de ebullición disminuye con la presión

En 1643 El invento del barómetro se atribuye a Evangelista Torricelli, que creó la primera versión operativa de un barómetro de mercurio

En 1641, el Duque de Toscana, construye el termómetro de bulbo de alcohol con capilar sellado, como los que usamos actualmente.

En 1612 inventor italiano Santorio diseñó otro que había que sostener entre las manos durante una hora, a fin de obtener una medición fiable de la temperatura corporal.

En 1592 Galileo que diseñó con un bulbo de vidrio del tamaño de un puño y abierto a la atmósfera a través de un tubo delgado. Debido a que las variaciones de presión atmosférica que soporta el agua pueden hacer variar el nivel del líquido sin que varíe la temperatura, las medidas de temperatura obtenidas por el método de Galileo tienen errores.

Las primeras valoraciones de la temperatura dadas a través del tacto son simples y poco matizadas. De una sustancia sólo podemos decir que está caliente, tibia, templada, fría y muy fría.

image

image

image

image

image

image

image

En 1714 en la ciudad de Ámsterdam El termómetro de mercurio fue creado por el físico e ingeniero polaco Daniel Gabriel Fahrenheit Él mismo fue quién desarrolló la escala Fahrenheit de temperatura..

image

image

image

image

image

La escala Fahrenheit, no tenía valores negativos (no se podían lograr en esa época temperaturas por debajo de
cero grados) y era bastante precisa por la dilatación casi uniforme del mercurio en ese intervalo de temperaturas.

image

Como en Suecia interesaba más medir el grado de frío que el de calor le asignó el 100 al punto de fusión del hielo y el 0 al del vapor del agua en la ebullición. Más tarde el botánico y explorador Linneo invirtió el orden y le asignó el 0 al punto de congelación del agua.

Factores de Conversión :

Los factores de conversión utilizan las quivalestes
entres unidades para poder pasar de una a otra mediante ecuaciones que puedes visualizarse el apartado de formulas de transformación.

En el caso de la temperatura tenemos como unidades primordiales los Celsius, Kevin y Frarenheit. Además se conocen de la escala Réaumur(Re) y Rankine(R)

LAS EQUIVALENCIAS ENTRE UNIDADES SON LAS SIGUIENTES:



1C = 274.15K


1C = 33.8F


1K = -272.15C


1K = -457.87F


1F = -17.2222C


1F = 255.9278K


1C = 493.47R


1K = 1.8R


1F = 460.78R


1Re = 1.25C


1Re = 274.4K


1Re = 34.25F

También pueden ser analizados y comparados con temperaturas relevantes como por ejemplo: Cero absoluto, punto de ebullición de agua. temperatura corporal, entre otros.

imagen_2022-12-09_204847158

WEBGRAFIA/BIBLIOGRAFIA