Termometría:
Concepto: Estudia las medidas prácticas de la temperatura.
Temperatura:
- Es la sensación de frío o caliente que se encuentra un cuerpo.
- La temperatura es una magnitud física que nos indica el grado de agitación molecular que en promedio tiene un cuerpo.
Interesante: Los sólidos tienen una estructura cristalina en donde las moléculas se encuentran vibrando como si estuvieran unidas por resortes imaginarios.
Calor o cantidad de calor
El calor es una forma de energía que se transmite de un cuerpo a otro exclusivamente por diferencia de temperaturas. Y siempre del más caliente al más frío, hasta alcanzar el equilibrio térmico.
Cero Absoluto
Es el estado hipotético en el que las moléculas de un cuerpo dejan de vibrar. En la práctica la temperatura más baja que se ha conseguido es de 10-6K. (Teóricamente corresponde al valor 0 °K ó 0 °R).
OBSERVACIÓN:
- La temperatura de un cuerpo no depende de la masa de dicho cuerpo.
- El calor si depende de la cantidad de masa que posea un cuerpo.
Termómetros
Un termómetro es un cuerpo de pequeña masa, que al ponerse en contacto con otro cuerpo mayor alcanza el equilibrio térmico, de modo que la temperatura del mayor permanece sensiblemente fija.
En general las diferentes escalas termométricas han sido elaboradas bajo este principio, y tomando diferentes cuerpos de referencia.
Nosotros consideraremos como referencia los puntos de fusión del hielo o congelación del agua y ebullición del agua.
Escalas Termométricas:
I) ESCALAS RELATIVAS
- Escala Celsius: Aquí el agua se congela a 0 °C y hierve a 100 °C. Entre dichos puntos se han hecho 100 divisiones: 1 división = 1 °C.
- Escala Fahrenheit: En esta escala existen 180 divisiones entre el punto de fusión y ebullición del agua, los cuales están a 32 °F y 212 °F respectivamente. 1 división = 1 °F.
II) ESCALAS ABSOLUTAS
- Escala Kelvin: Es una escala absoluta cuyas divisiones son iguales a las de la escala Celsius. Aquí el agua se funde a 273 °K y hierve a 373 °K, y el cero absoluto está 273 divisiones por debajo del punto de fusión del agua: 1 división = 1 °K.
- Escala Rankine: Es una escala absoluta cuyas divisiones son iguales a las de la escala Fahrenheit, en la cual el punto de fusión del agua corresponde a 492 °R y el punto de ebullición a 672 °R. 1 división = 1 °R.
Relación entre las escalas termométricas
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Donde:
(a) = Temperatura de fusión del hielo o congelación del Agua.
(b) = Temperatura de Ebullición del Agua.
(c) = Cero Absoluto.
(x) = Temperatura incógnita (C, K, F, R).
Relación de Thales:
Problemas:
1. ¿A qué temperatura en °C las escalas Celsius y Fahrenheit dan la misma lectura?
a) 40° b) –40° c) 50° d) –50° e) 0°
2. ¿A qué temperatura en °K las escalas Rankine y Kelvin dan la misma lectura?
a) 273° b) –273° c) 0° d) 1° e) –1°
3. ¿A qué temperatura ambiente en grados centígrados, lo que marca un termómetro Fahrenheit es un número mayor en 50 que lo que marca un termómetro centígrado?
a) –22,5° b) 22,5° c) 15,5° d) –15,5° e) –22°
4. ¿Para qué temperatura centígrada será la lectura de un termómetro Fahrenheit numéricamente igual al doble de la lectura de un termómetro centígrado, si ambos termómetros se encuentran en el mismo ambiente?
a) 160° b) 80° c) 320° d) 45° e) 90°
5. Determinar la temperatura de un cuerpo en "°C", sabiendo que la relación de temperaturas que indica un termómetro en escala Fahrenheit y un termómetro en escala Centígrada es de 2/5.
a) –22,86° b) –40° c) 22,5° d) –22,5° e) 20°
6. ¿A qué temperatura en grados centígrados la lectura en un termómetro Fahrenheit será numéricamente igual a lo que marca un termómetro Celsius pero de signo contrario?
a) –11,43° b) 11,43° c) 20° d) –20° e) –40°
7. Determine Ud. la temperatura de un cuerpo en "°C"; sabiendo que el termómetro en escala Fahrenheit indica 64 unidades más que un termómetro de escala centígrada.
a) 40° b) 32° c) 15° d) –15° e) –22°
8. ¿A qué temperatura en grados Kelvin se verifica que las
lecturas en la escala Centígrada y Fahrenheit satisfacen la siguiente relación?:. 
a) 293° b) 273° c) 283° d) 10° e) 25°
9. Un termómetro con escala arbitraria tiene como punto de fusión del hielo –40° y como punto de ebullición del agua 160°. Cuando en este termómetro se lee 20°. ¿Cuánto vale la temperatura en la escala centígrada?
a) 10° b) 20° c) 30° d) 40° e) 50°
10. Se construye una escala de temperatura de tal manera que al punto de congelación del agua le corresponde 18° y al punto de ebullición le corresponda 178° de esta escala ¿Qué temperatura indicará la nueva escala cuando se tiene una temperatura de 62°F?
a) 23,5° b) 22,3° c) 44,6° d) 19° e) 15,6°
11. Se tiene un termómetro mal calibrado señala +1° a la temperatura de congelación del agua, y +91° a la temperatura de ebullición del agua. Con dicho termómetro se mide la temperatura de cierta sustancia dando como lectura 46°. ¿Cuál es la verdadera temperatura en °C de la sustancia?
a) 25° b) 30° c) 35° d) 95° e) 50°
12. Calcular el cambio de temperatura en grados Fahrenheit equivalente a un cambio de temperatura de 45° centígrados.
a) 53° b) 72° c) 81° d) 96° e) 10°
13. Se tienen dos escalas termométricas A y B, de tal modo que el agua hierve a 240°A y 180°B. Si aumentar la temperatura en 1°A equivale a aumentar ésta en 1,5°B, calcular a qué temperatura coinciden las escalas A y B.
a) 360° b) 180° c) 90° d) 45° e) 75°
14. ¿Cuál es el valor del cero absoluto en cierta escala que registra °D, sabiendo que 20°D es la temperatura de congelación del agua y que un aumento de 30°C corresponden a un aumento de 45°D?
a) –189,5° b) –389,5° c) 180° d) –180° e) –156,4°
15. Para qué valor en la escala Kelvin se cumple que:
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a) 833° b) 560° c) 492° d) 576° e) 485°
16. Un cuerpo termo sensible a 25°C sufre variaciones en su temperatura de +30°C, -14°F, +14°R y -30°K. ¿Cuál será su temperatura en grados Kelvin al final de todo el proceso?
a) 198° b) 298° c) 249° d) 105° e) 25°
17. Un termómetro posee 2 escalas °C y °F. Si 80°F miden 20cm. ¿Cuánto medirá la longitud que ocupa 25°C?
a) 11,25 cm b) 10 cm c) 20 cm d) 45 cm e) 22,5 cm
18. Se crea una escala de temperatura en la cual el punto de ebullición del agua es 120° y el punto de fusión del hielo es 50°. Cuando en esta escala se marcan 57°. ¿Cuánto marca el termómetro Celsius?
a) 15° b) 25° c) 35° d) 5° e) 10°
19. Una escala arbitraria de temperatura marca el P.F.N. en 30° y el P.E.N. en 200°. ¿Cuántos grados se leerán un esta escala cuando un termómetro Fahrenheit registre 68°F?
a) 68° b) 64° c) 60° d) 30° e) 34°
20. En un termómetro graduado correctamente en la escala Celsius se registra 50°C. En el mismo lugar uno incorrecto en la escala Fahrenheit marca 120°F. ¿Cuánto indicará el primero cuando el segundo registre 57°F?
a) 15° b) 30° c) 10° d) 8º e) 5°
21. Un termómetro malogrado marca 98°C para la ebullición del agua y 2°C para la fusión del hielo. Hallar la temperatura verdadera cuando este marque 26°C.
a) 20° b) 21° c) 23° d) 24° e) 25°
22. En un termómetro de columna de Hg sólo aparecen 2 marcas: la de 36°C y la de 37°C. Si la longitud de la columna entre estas es de 1cm y una persona se coloca el termómetro observando que la columna avanza 2,8cm por encima de la marca de 37°C. ¿Cuál es su temperatura corporal?
a) 38,8 °C b) 39,2 °C c) 39,8 °C d) 40,8 °C e) 40,2 °C
23. Se ha construido una escala absoluta (A) donde el agua se solidifica a la temperatura de 210°A. ¿Cuál es la temperatura en °C cuando en esta escala la marca sea 280°A?
a) 85° b) 91° c) 0° d) 100° e) 25º
24. Elige las palabras que complementen mejor la siguiente oración: "La temperatura es . . . . . . . . . . . . . . . . . proporcional con la movilidad molecular, e independiente de la . . . . . . . . de los cuerpos".
a) Directamente, masa
b) Inversamente, masa
c) Directamente, forma
d) Inversamente, densidad
e) Inversamente, presión
Versión: 2.0 (Marzo, 2009)
