Entendiendo la Temperatura: Conceptos, Efectos y Medición

¿Qué es la Temperatura?

La temperatura corresponde a la medida de la energía cinética promedio de las partículas que componen la materia. No puede ser observada de manera directa, solo a través de los efectos que produce en los cuerpos.

Efectos de los Cambios de Temperatura

Las variaciones de temperatura producen fenómenos que nos resultan perceptibles, como:

Cambios de Estado

Cuando la temperatura de una sustancia aumenta hasta cierto punto y se le sigue entregando energía, se puede producir la fusión o ebullición. Si, por el contrario, la sustancia pierde energía, se puede producir su condensación o solidificación.

Expansión y Contracción

Las sustancias tienden a expandirse o contraerse.

Variación en Conductores Eléctricos

En los conductores eléctricos puede determinarse, además, una variación en su resistencia eléctrica al modificarse la temperatura.

Cambios en Fluidos

En los fluidos, un cambio físico detectable al aumentar la temperatura es la disminución de la viscosidad. Un ejemplo es cuando se echa aceite al sartén, se le pone fuego y fluye fácilmente a los segundos.

Comportamiento de las Sustancias al Aumentar la Temperatura

Toda sustancia está constituida por partículas que se encuentran en constante movimiento aleatorio, lo que produce una gran cantidad de choques entre ellas. Por esto se hace alusión a la energía cinética interna de una sustancia, y dependiendo de cómo se muevan las partículas, una sustancia puede tener más o menos energía cinética interna.

Si la temperatura de una sustancia aumenta, el movimiento de sus partículas también aumenta, y puede llegar a experimentar cambios de estado.

La temperatura es un indicador de energía cinética media molecular. A mayor rapidez el movimiento de las partículas que conforman una sustancia, mayor será su temperatura.

Cuando se incrementa la temperatura de un cuerpo, aumenta también la rapidez en el movimiento de sus moléculas. Como resultado de este fenómeno, se puede apreciar la dilatación térmica de un cuerpo. Si un objeto se enfría, se reducirá la agitación de sus moléculas y se podrá observar una contracción en su tamaño.

El fenómeno de dilatación y contracción térmica ocurre en mayor o menor medida, en toda sustancia.

Factores que Intervienen en la Dilatación de Cuerpos

La dilatación térmica experimentada por un objeto es bastante menor que el tamaño de este, y se requiere de instrumentos especiales para medirla de forma directa. Los factores que influyen en la dilatación de un objeto son:

• Tamaño: A mayor tamaño del objeto, mayor la dilatación que este experimenta.
• Variación de Temperatura: A mayor variación de temperatura, mayor dilatación.
• Tipo de Material: Tanto la estructura interna como los enlaces químicos presentes en él, inciden en la respuesta del objeto frente a un cambio de temperatura.

El tacto no es un medio confiable para medir la temperatura. La característica común de los termómetros es que la mayoría funciona gracias a la propiedad que poseen las sustancias cuando experimentan un cambio en su temperatura: la dilatación, el cambio de las propiedades eléctricas o cambios de color, etc.

Tipos de Termómetros

Existen variados tipos de termómetros, especiales para estudiar el tiempo atmosférico, de inmersión, de baja temperatura, etc.

Termómetro Clínico

Se utiliza para medir la temperatura corporal. Funcionan sobre la base de la dilatación lineal, y están diseñados para mantener un valor fijo, o sea, la temperatura máxima registrada en cada medición. Esto se consigue mediante una pequeña estrangulación por sobre el depósito que contiene el mercurio. Para realizar una nueva medición, se debe sacudir para desplazar el mercurio del depósito.

Termómetro Electrónico

No funcionan de manera directa con la propiedad de la dilatación de los materiales. Tienen en su interior un circuito que, al aumentar su temperatura, cambia su resistencia eléctrica. Eso produce un cambio de corriente, lo que se traduce en un valor de temperatura.

Termómetro Bimetálico de Varilla

Contienen en su interior una lámina bimetálica enrollada en forma de espiral. Al aumentar o disminuir su temperatura, la lámina se dilata o contrae, arrastrando consigo una aguja que indica la temperatura, debido a que ambos metales poseen diferentes coeficientes de dilatación lineal.

Termómetro de Laboratorio

Están entre los más usuales y registran la temperatura del momento. Funcionan sobre el principio de la dilatación lineal y utilizan alcohol. Al aumentar la temperatura, el alcohol se dilata por un delgado capilar (una fina cavidad tubular); cuando la temperatura disminuye, la columna de alcohol desciende.