Los termómetros son dispositivos empleados con el objetivo de conocer la temperatura de una sustancia, cuerpo o ambiente en una escala conocida o manejada por el usuario.
¿Qué es?
El término proviene del griego «thermos» que quiere decir, «calor» y «metron» que significa medida. Tal y como estas palabras indican, el termómetro no es más que un instrumento utilizado para medir la temperatura. Desde que fue inventado hasta nuestros días ha evolucionado hasta llegar a termómetros electrónicos de alta precisión.
En el pasado se elaboraron aprovechando el fenómeno de dilatación. Se empleaban elementos que se dilataban en gran medida con la temperatura, para así notar su estiramiento. Uno de los materiales más utilizados para esta aplicación es el mercurio y los alcoholes coloreados.
Su origen más conocido data de 1592, año en el que Galileo Galilei construyó el termoscopio, un dispositivo que utilizaba la contracción del aire al enfriarse para desplazar agua en un tubo que llevaba soldada una bola de vidrio hueca. El extremo abierto del tubo se sumergía un líquido y se juzgaba su temperatura analizando si subía o bajaba en el interior de este.
Entre los años 1611 y 1613 Francesco Sagredo y Santorio Santorio, agregaron una escala numérica a este instrumento.
Hoy en día los termómetros más comunes están compuestos por un bulbo de vidrio que contiene un capilar cargado de mercurio o de alcohol. Este se dilata o se contrae según la temperatura y nos permite medir sobre una escala graduada.
Los termómetros de mercurio están prohibidos en España, aunque en hogares de América Latina aún se siguen utilizando.
Escalas de temperatura
La escala más utilizada es la Celsius (°C) en honor a Anders Celsius. En esta escala la temperatura va de 0º a 100º C, los puntos de congelación y de ebullición del agua a una presión de 1 atmósfera.
Otra escala muy empleada es la Fahrenheit (°F), elaborada por Daniel Gabriel Fahrenheit. Se utiliza en el sistema inglés de unidades.
La tercera escala más utilizada es la Kelvin (K) conocida como temperatura absoluta y empleada en el Sistema Internacional de Unidades. El cero absoluto se fija a -273,15 °C y es un valor inalcanzable según la tercera ley de la termodinámica.
Tipos de termómetros
Existen muchos tipos de termómetros:
Termómetro de mercurio: fue inventado por Gabriel Fahrenheit en el año 1714 y consiste en un tubo capilar con mercurio, su volumen cambia según la temperatura en un rango uniforme, lo cual permite la aplicación de una escala graduada.
Termistor: es un instrumento que varía su resistencia eléctrica según la temperatura.
Termómetro de bulbo húmedo: mide la influencia de la humedad del ambiente en la sensación térmica. Su bulbo o deposito cuenta con un paño de algodón empapado de agua que se coloca a un lado y mucho más bajo que el bulbo.
Termómetro de gas: pueden ser de dos tipos a presión constante o a volumen constante. Son exactos y se emplean para calibrar otros termómetros.
Termómetro de globo: se utiliza para medir la temperatura radiante media. Es un tradicional termómetro de mercurio cuyo bulbo está rodeado de una esfera de metal hueca y de color negro. Esta absorbe la radiación de los objetos del entorno que se encuentran más calientes y por tanto, emiten radiación térmica. Es utilizado para evaluar el confort de las personas en ambientes.
Termómetro de lámina bimetálica: cuenta con dos láminas metales de coeficientes de dilatación diferentes.
Termómetro de máximas y mínimas: se utiliza en meteorología para conocer las temperaturas más bajas y altas del día. está compuesto de dos instrumentos instalados en un solo equipo.
Termómetro de resistencia: está elaborado con un alambre de metal cuya resistencia a la electricidad varía con la temperatura.
Termómetros clínicos: son utilizados para medir la temperatura de un ser vivo. Pueden ser de mercurio o digitales.
Termómetros digitales: cuentan con transductores o termistores que transmiten su información a circuitos electrónicos que traducen la temperatura en una pantalla.
Termopar: permite medir temperatura empleando la fuerza electromotriz generada al calentar la soldadura entre dos metales diferentes.
Pirómetros: Son termómetros empleados para medir altas temperaturas, son muy utilizados en funciones, fábricas y hornos. Miden temperaturas sin estar en contacto con la sustancia o la superficie. Pueden ser:
- Pirómetro de infrarrojos: registran radiación infrarroja, la cual es convertida en una corriente eléctrica que es traducida por un circuito el cual calcula la temperatura. Mide temperaturas inferiores a los 0ºC y superiores a los 2.000 °C.
- Pirómetro de radiación total: está fundamentado en la ley de Stefan-Boltzmann, ella establece que la intensidad de energía emitida por un cuerpo negro es directamente proporcional a la cuarta potencia de su temperatura absoluta.
- Pirómetro fotoeléctrico: emplea el efecto fotoeléctrico, según el cual, los electrones se liberan de semiconductores cristalinos cuando se ven afectados por una radiación térmica.
- Pirómetro óptico: funciona basándose en la ley de Wien de distribución de la radiación térmica, la cual establece que el color de la radiación de una superficie varía con la temperatura. Mide temperaturas que van desde 700 °C hasta 3.200 °C.
Termógrafo: es un termómetro unido a un equipo que registra de manera gráfica o digital, la temperatura en escalas de tiempo o de manera continua.