Unidades de temperatura y sus equivalencias

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La temperatura es una propiedad intensiva. La unidad SI de temperatura es el kelvin (K). La convención de la IUPAC es utilizar kelvin (todo en minúsculas) para la palabra, K (en mayúsculas) para el símbolo de la unidad, y ni la palabra «grado» ni el símbolo de grado (°). El grado Celsius (°C) también está permitido en el sistema SI, utilizándose tanto la palabra «grado» como el símbolo de grado para las mediciones Celsius. Los grados Celsius tienen la misma magnitud que los kelvin, pero las dos escalas colocan sus ceros en lugares diferentes. El agua se congela a 273,15 K (0 °C) y hierve a 373,15 K (100 °C) por definición, y la temperatura normal del cuerpo humano es de aproximadamente 310 K (37 °C).

Utilizamos la palabra temperatura para referirnos al calor o al frío de una sustancia. Una forma de medir un cambio de temperatura es utilizar el hecho de que la mayoría de las sustancias se expanden cuando su temperatura aumenta y se contraen cuando su temperatura disminuye. El mercurio o el alcohol de un termómetro de vidrio común cambia su volumen cuando cambia la temperatura. Como el volumen del líquido cambia más que el volumen del vidrio, podemos ver que el líquido se expande cuando se calienta y se contrae cuando se enfría.

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No es tan importante si utilizamos Celsius, Fahrenheit o Kelvin para medir la temperatura. Sin embargo, si nos encontramos en ciertas regiones donde la medición de la temperatura es diferente, conocer las diferencias entre los tres sistemas más utilizados puede resultar útil.

También llamado centígrado, es una escala basada en 0 grados para el punto de congelación del agua y 100 grados para el punto de ebullición del agua. Este sistema fue inventado en 1742 por el astrónomo sueco Anders Celsius.

Algunos todavía la llaman escala centígrada por el intervalo de 100 grados entre los puntos definidos. La escala Celsius forma parte del sistema métrico y se utiliza para medir la temperatura en muchos países.

Es la escala más fácil de usar y, aunque se utiliza en todo el mundo, hay una excepción, los Estados Unidos. En Estados Unidos prevalece la escala Fahrenheit, pero la escala Celsius tampoco es aceptada en algunos lugares donde se utiliza la Kelvin.

Esta escala de temperatura debe su nombre al matemático y físico británico William Thomson Kelvin, que la propuso en 1848. Es una escala de temperatura absoluta, que tiene un cero absoluto por debajo del cual no existen temperaturas.

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Probablemente no tengas un termómetro que tenga las unidades Kelvin, Celsius y Fahrenheit, e incluso si lo tuvieras, no sería útil fuera de su rango de temperatura. ¿Qué haces cuando necesitas convertir entre unidades de temperatura? Puedes buscarlas en esta práctica tabla o puedes hacer las cuentas utilizando simples ecuaciones de conversión meteorológica.

No es necesario hacer cálculos complicados para convertir una unidad de temperatura en otra. Una simple suma y una resta te permitirán realizar las conversiones entre las escalas de temperatura Kelvin y Celsius. La temperatura Fahrenheit implica un poco de multiplicación, pero no es nada que no puedas manejar. Sólo tienes que introducir el valor que conoces para obtener la respuesta en la escala de temperatura deseada utilizando la fórmula de conversión adecuada:

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El kelvin (K) se define tomando el valor numérico fijo de la constante de Boltzmann k como 1,380 649 ×10-23 cuando se expresa en la unidad J K-1, que es igual a kg m2 s-2 K-1, donde el kilogramo, el metro y el segundo se definen en términos de h, c y ∆νCs. La temperatura 0 K se denomina comúnmente «cero absoluto». En la escala de temperatura Celsius, ampliamente utilizada, el agua se congela a 0 °C y hierve a unos 100 °C. Un grado Celsius es un intervalo de 1 K, y cero grados Celsius es 273,15 K. Un intervalo de un grado Celsius corresponde a un intervalo de 1,8 grados Fahrenheit en la escala de temperatura Fahrenheit.

La temperatura estándar en el punto triple del agua la proporciona una célula especial, un cilindro de vidrio evacuado que contiene agua pura. Cuando la célula se enfría lo suficiente como para que se forme un manto de hielo alrededor del pozo reentrante, la temperatura en la interfaz del sólido, el líquido y el vapor es de 273,16 K. En el pozo reentrante se colocan los termómetros que hay que calibrar.

Esta serie de vídeos de animación al estilo de un cómic se ha desarrollado para ayudar a los estudiantes de secundaria a aprender las 7 unidades de medida básicas del SI. Con la capacidad de acelerar o ralentizar las partículas, el Dr. Kelvin puede medir cualquier temperatura. La escala de temperatura kelvin comienza en el cero absoluto, la temperatura más fría posible y el punto en el que incluso los átomos permanecerían perfectamente inmóviles.

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