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Temperatura

La temperatura es una magnitud que mide el nivel térmico o el calor que un cuerpo posee. Toda sustancia en determinado estado de agregación (sólido, líquido o gas), está constituida por moléculas que se encuentran en continuo movimiento. La suma de las energías de todas las moléculas del cuerpo se conoce como energía térmica; y la temperatura es la medida de esa energía promedio o la propiedad que fija el sentido del flujo de calor.

Temperatura


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Qué es la temperatura

Es la magnitud que mide la cantidad de calor que posee un objeto, ambiente, e incluso, un ser vivo. La temperatura pasa siempre del cuerpo que posee un grado más alto al que la presenta más baja. Un cuerpo que se encuentra caliente, se dice que tiene mayor magnitud térmica que un cuerpo frío. Esta magnitus se determina teniendo en cuenta el hecho de que la mayoría de los cuerpos se dilatan al calentarse.

Coloquialmente, existe una terminología denominada “temperatura ambiente”, la cual aplica mayormente para alimentos, lo cual quiere decir que no se encuentra caliente por la acción de la cocción o calentamiento mecánico del mismo, ni frío debido al congelamiento artificial.

Para los cuerpos, esta magnitud térmica es una propiedad,que puede ser tanto de ebullición, de fusión, de congelación, entre otros.

En la química

En química, representa el grado de circulación de los átomos y pequeñas fracciones que componen un cuerpo: a mayor movimiento, más elevada será la temperatura. En otras palabras, es el grado de energía que presenta el objeto, manifestado en forma de calor.

En esta área de la ciencia, es la propiedad de un sistema que comprueba si éste se encuentra en equilibrio térmico con otro. De igual forma, microscópicamente hablando, este grado de circulación dependerá del movimiento de sus partículas: si se incrementa la cantidad de calor en una cantidad de agua, el movimiento aumentará y las partículas ganarán velocidad hasta convertirse en gas; mientras que si se disminuye, las partículas se ralentizarán hasta congelarse, por consecuencia enfriándose.

En la física

En este ámbito, representa a la magnitud que mide la energía cinética de un sistema termodinámico. Dicha energía se genera por los movimientos de las partículas que conforman dicho sistema.

Ello quiere decir, que a mayor movimiento, mayor magnitud de energía se registrará, ya que el mismo y la fricción generan calor; y será de cero absoluto cuando las partículas no se muevan. Por lo que, termodinámicamente hablando, la energía cinética es la velocidad promedio de las partículas de las moléculas.

El calor o frío que podemos percibir en nuestro cuerpo usualmente está relacionado a la sensación térmica que a la temperatura real. La sensación térmica es la reacción que tiene el cuerpo humano a las condiciones ambientales en cuanto al grado de calor o frío que haya.

En la geografía

En este caso se refiere a un elemento que determina el clima en un lugar y temporada determinados. Esto quiere decir, que cuantifica la cantidad de energía calórica que se encuentra en el aire en ese lugar.

Dicho calor tiene su origen de los rayos del Sol, por lo que es debido a la radiación solar que alcanza nuestro planeta. La misma es reflejada por la superficie, siendo “rebotados” al espacio, pero la atmósfera hace que retornen a la tierra y permanezcan allí por mayor tiempo, produciendo calor (efecto invernadero). Aunado a ello, la magnitud térmica va a depender de factores como el tipo de sustrato en la que los rayos inciden, la fuerza de los vientos y su dirección, la altitud, latitud, qué tan lejano o cercano se encuentre el siguiente cuerpo de agua, entre otros.

La temperatura de la tierra es: mínima de unos -89ºC, media de unos 14,05ºC y máxima de unos 56,7ºC.

Ejemplos de temperatura

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Existen en la vida cotidiana muchos ejemplos para los que esta magnitud tiene una aplicación práctica. Entre ellos se pueden destacar:

  • El incremento de calor en el cuerpo, que indica que la persona tiene fiebre.
  • El calor que emite un radiador.
  • Una plancha, cuyas altas temperaturas sirven para alisar arrugas en las prendas de vestir.
  • El calor que emana el fuego de una hornilla para cocinar los alimentos.
  • El frío que emite un aire acondicionado para hacer que el ambiente sea grato en climas calurosos.
  • La luz del Sol, que emite calor.
  • El calor que irradia un foco o bombillo eléctrico.
  • Los estados físicos del agua (sólido, líquido, gaseoso), que son determinados por la magnitud térmica, cuyos valores variarán de acuerdo a la escala en la que sean medidos.
  • El calor que emite un dispositivo eléctrico, electrónico o incluso mecánico debido al desplazamiento y al uso de la energía.
  • El calor que se produce en el cuerpo cuando se realizan ejercicios físicos.
  • El frío presente en un refrigerador debido a procesos eléctricos y mecánicos para enfriar los alimentos.
  • Los cuerpos o masas de agua en el mundo que reciben de forma constante los rayos del Sol, produciendo calor.
  • Cuando un médico realiza un análisis con el termómetro utilizado en sus pacientes para la detección de fiebre.
  • El proceso de producción de hielo, cuando el agua se solidifica al descender la magnitud térmica en la misma.
  • El calor que desprende una fogata en un campamento o el que emite una chimenea para mantener el ambiente cálido ante un clima templado.
  • El calor que se siente al tocar una olla o sartén que estuvo en la estufa luego de cocinar.
  • Cuando se derrite un chocolate al encontrarse en un ambiente cálido o expuesto a los rayos del Sol.

Tipos de temperatura

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Temperatura corporal

En los seres vivos, la temperatura del cuerpo normal, es de unos 37 ºC en un adulto. En un bebé puede variar entre los 36,5 y 37,5ºC.

De acuerdo al lugar donde el ser vivo se encuentre y la temperatura externa a la que se encuentre expuesto, su temperatura podrá variar, y si excede por encima del promedio normal cuando dicho ser se encuentre enfermo, se dice que tiene fiebre (como mecanismo de defensa del organismo de combatir el origen de la infección). También existe una temperatura específica corporal bajo ciertas condiciones, que es la temperatura basal, la cual es la que se presenta en el organismo luego de haber dormido por cinco horas.

Temperatura atmosférica

En la atmósfera se encuentran gases, gracias a los cuales la tierra cuenta con una temperatura agradable y apta para la vida, entre los cuales se encuentra el dióxido de carbono o CO2. Sin embargo, si la atmósfera se encuentra muy cargada de estos gases, la atmósfera se hará más gruesa y densa, por lo que los rayos solares tendrán mayor dificultad para encontrar su camino de vuelta al espacio. Esto hará que la radiación permanezca por un tiempo más prolongado en la atmósfera, incrementando la temperatura terrestre.

Sensación térmica

Es la respuesta del cuerpo humano ante la temperatura del ambiente y depende de la percepción del mismo. Esto quiere decir, que puede que nos encontremos expuestos a 15º C en un ambiente con sol y sin viento y sentir una temperatura agradable, y también en los mismos 15º C bajo sombra y con vientos fuertes y sentir un frío agudo.

Temperatura seca

Se dice que la temperatura seca es la que se mide del aire sin tomar en cuenta elementos como el viento, la radiación de calor o la humedad relativa en el ambiente.

Temperatura radiante

Es aquella que se toma únicamente desde la radiación térmica emitida por los elementos del entorno (el suelo, techo, paredes, objetos, entre otros), anulando o dejando por fuera la temperatura del aire.

Temperatura húmeda

Es la que se toma en cuenta a partir de la cantidad de humedad en el aire y la temperatura que la misma genera.

Escalas de temperatura

De acuerdo a distintas escalas, existen diferentes tipos de temperatura que son medidas a través de magnitudes termométricas. Ya que en todo el mundo no se utiliza la misma escala, se encuentran disponibles en línea recursos como convertidor de temperatura para realizar la equivalencia entre una escala y otra. Existe más de una fórmula de la temperatura para su conversión, las cuales son:

  • Para la conversión de ºC a kelvin: K = ºC + 273,15
  • Para la conversión de kelvin a ºF: ºF = K x 1,8 -459,67
  • Para la conversión de ºF a ºC: ºC = (ºF – 32)/ 1,8
  • Para la conversión de kelvin a ºF: ºF = K x 1,8 -459,67

Pero es importante conocer a detalle las escalas más utilizadas:

Farenheit (ºF)

Esta escala fue propuesta por el físico e ingeniero alemán Daniel Gabriel Farenheit (1686-1736). Dicha magnitud establece que la temperatura de congelación del agua es a los 32º F y la de ebullición es a los 212º F. El intervalo entre ambos entre ambos puntos son divididos entre 180 partes iguales, y cada una de estas partes es un grado Farenheit.

Celsius (ºC)

Es la escala termométrica perteneciente al Sistema Internacional de Unidades como unidad complementaria. Esta escala, creada por el físico y astrónomo sueco Anders Celsius (1701-1744), toma el valor de 0 para el punto de congelación del agua y el 100 para su punto de ebullición. El intervalo entre ambos valores se divide en 100 partes iguales y a cada una se le denomina grado Celsius o Centígrado.

Kelvin

También denominada escala absoluta, ya que pertenece al Sistema Internacional de Unidades como la unidad básica del mismo. Fue creada por el físico y matemático británico William Thomson (1824-1907). Para esta escala, la teórica ausencia de energía tiene un valor de 0 (cero absoluto).

El kelvin es la unidad fundamental SI de la temperatura; es la escala de temperatura absoluta. El término “absoluta” significa que el cero en la escala Kelvin, denotado 0 K, es la temperatura teórica más baja que puede obtenerse.

A diferencia de las otras escalas de unidades termométricas, acá no se puede hablar de cantidad de “grados” como anteriormente se le denominaba, ya que sus unidades son kelvins y no tienen valores inferiores a 0 como en el caso de los grados Celsius.

5 instrumentos para medir la temperatura

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Existen varios instrumentos que permiten determinar el calor que existe en un espacio geográfico o un cuerpo y que tienen mecánicas diferentes. Estos dispositivos funcionan como una especie de sensor de temperatura. Algunos de ellos son:

  • Termómetro de mercurio: este fue desarrollado por Daniel Gabriel Farenheit en 1714, y consiste en un bulbo a partir del cual se extiende un cilindro de vidrio, dentro del cual hay mercurio en un menor volumen que el bulbo. El cilindro va señalado con distintas marcas que representan grados y se utilizó el mercurio ya que es un elemento sensible a los cambios de temperatura.
  • En la actualidad, se ha podido reemplazar el mercurio por otras sustancias, porque además representa un peligro para los seres humanos, animales y el medio ambiente. Esto se debe al vapor tóxico que emana la sustancia cuando el termómetro se rompe, y además, hay que recogerlo de inmediato antes que
    se generen otras consecuencias negativas.

  • Termómetro digital: son los termómetros que funcionan a partir de dispositivos transductores y circuitos electrónicos para medir en una escala numérica las diferentes intensidades de tensión, las cuales son interpretadas como temperatura.
  • La resistencia eléctrica de este dispositivo variará de acuerdo a la temperatura, y pueden presentar tanto la escala Celsius como la Farenheit. La desventaja de este dispositivo es que funcionará correctamente de acuerdo a las condiciones atmosféricas descritas por el fabricante.

  • Termómetro de máxima y mínima: también llamado termómetro de Six, este tipo de termómetro se usa en meteorología y horticultura. Se caracteriza por presentar de manera simultánea la temperatura máxima y mínima del lugar donde se encuentre a través de sus dos varillas de unidad.
  • Dichas varillas se encuentran rellenas por un líquido que corre por las mismas de acuerdo a las variaciones de temperatura. La de la izquierda mide la temperatura mínima y la derecha la de la máxima.

  • Pirómetro: es un dispositivo que consta de circuitos, el cual puede medir el calor presente en una sustancia u objeto sin resultar necesario el contacto directo del aparato con dicho cuerpo. De igual forma se le suele denominar así a todo instrumento capaz de medir la temperatura por encima de los 600ºC. Su rango de va desde los -50ºC hasta más de 4.000ºC. Este tipo de dispositivos se utilizan para medir temperaturas en metales incandescentes en fundiciones o relacionados.
  • Termohidrógrafo: este tipo de instrumento, utilizado en meteorología, sirve para medir la temperatura ambiental y la humedad relativa y lo hace de manera simultánea. Este utiliza una placa bimetálica que va a dilatar y contraer según la variación de temperatura que exista en el aire.

Temperatura de México

Al existir climas variados dentro del territorio mexicano, se tienen diferentes temperaturas de acuerdo al lugar del que se esté hablando.

Por ejemplo:

  • Monterrey: entre los 18 y 25ºC.
  • Saltillo: entre los 13 y 23ºC.
  • Torreón: entre los 18 y 29ºC.
  • Ciudad de México oMéxico DF: entre 13 y 24ºC.
  • Reynosa: entre los 22 y 29ºC.
  • Hermosillo: entre los 11 y 23ºC.
  • Guadalajara: entre los 15 y 29ºC.
  • Tijuana: entre los 12 y 16ºC.
  • Puebla: entre los 12 y 26ºC.

Cabe acotar que esta varía de un momento a otro y de un lugar a otro. Se puede saber cuál es la temperatura media diaria, mensual o anual de una localidad, y éstas se representan en los mapas o cartas por medio de unas líneas llamadas isotermas, que son las que unen los puntos de la superficie terrestre que tienen igual temperatura en un momento dado. En este caso, los promedios son del primer trimestre del año.

Existen páginas en internet donde se puede consultar la temperatura actual de las distintas localidades tanto dentro del territorio de México como del resto del mundo, con predicciones en las mismas. Dichas herramientas resultan de gran utilidad si se planifica algún viaje o salida.

Preguntas Frecuentes sobre Temperatura

¿Cuál es la diferencia entre el calor y la temperatura?

El calor es la energía total del movimiento de las partículas o moléculas que conforman un objeto o una sustancia; mientras que la temperatura es una magnitud o medida de energía molecular media propia de una sustancia.

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¿A qué temperatura hierve el agua?

En la escala de grados Celsius o grados Centígrados, la temperatura de ebullición del agua es de 100ºC; mientras que en la escala de grados Farenheit, este punto es de 212ºF; y la escala kelvin es de 373,2 K.

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¿Cómo bajar la temperatura corporal?

Existen varios métodos para hacer descender los niveles de temperatura corporales cuando existe fiebre, los cuales pueden ser: baños de agua fresca, tomar suficientes líquidos, infusiones calientes, compresas de agua fría y consumir alimentos probióticos (leche, yogurt, verduras y frutas).

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¿Cómo se mide la temperatura?

Se mide con un aparato de precisión llamado termómetro, el cual se basa del volumen de una masa fija de fluido, que suele ser mercurio o alcohol. Estos elementos bajan o suben en una escala graduada cuando la temperatura disminuye o aumenta, respectivamente.

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¿En qué unidad se mide la temperatura?

Se puede medir en unidades kelvin, en grados Celsius o Centígrados y en grados Farenheit.

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Bibliografía

Martínez, Aurora. ( Última edición:16 de abril del 2020). Definición de Temperatura. Recuperado de: //conceptodefinicion.de/temperatura/. Consultado el 4 de agosto del 2020