EL TERMÓMETRO

HISTORIA. Antiguamente, temperatura era sinónimo de temperamento. Desde el siglo XVI, un instrumento de medida puso ciencia en los conceptos caliente y frío, donde durante siglos apenas hubo poco más que elucubraciones.

Ande yo caliente y ríase la gente, refiere un dicho popular. Pocas expresiones reflejan mejor la importancia de la temperatura en nuestro bienestar. El grado de calor o frío del ambiente y del cuerpo humano fueron motivo de atención desde la antigüedad y motivaron más tarde la construcción de los termómetros. Hoy estamos habituados a manejar temperaturas y, por ejemplo, sabemos que la carne hay que asarla con el horno a unos 180 ºC, que al bañar al niño el agua debe estar a 36 ºC, que al ordenador le gusta estar entre 10 y 35 ºC, que tal o cual vino debe servirse a 14 ºC, o que para ahorrar energía no debemos poner la calefacción en invierno a más de 21 ºC ni en el verano el aire acondicionado a menos de 19 ºC. En casa hay unos cuantos termómetros además del clínico.

A finales del siglo XVI Galileo construyó un instrumento sensible a la variación de temperatura. Se trataba de un tubo de vidrio terminado en un bulbo grande; tras calentarlo, sumergía el tubo por su extremo abierto en agua, de modo que, al enfriarse, el nivel de aquella subía un poco. Así, la columna de agua variaba de longitud cuando el aire del interior del bulbo se calentaba o enfriaba. Ese primitivo termoscopio –no llevaba escala alguna, por lo que no era un termómetro propiamente dicho– presentaba el problema de que la altura del líquido dependía también de la presión atmosférica. En 1611, el médico veneciano Santorre Santorio puso una escala a aquel instrumento, que marcaba la altura del líquido al colocar el bulbo en agua con hielo y después en la llama de una vela, y dividió el intervalo en partes iguales. Ese sería el primer termómetro, aunque la palabra no sería utilizada hasta 1624, cuando lo hizo el jesuita Jean Leurechon en su “Tratado Del termómetro”.

Los primeros termómetros basados en la dilatación de líquidos nacieron a mediados del siglo XVII. El gran Duque de Toscana, Fernando II de Medici, ideó por entonces uno consistente en un tubo con el extremo superior cerrado y el inferior terminado en un bulbo lleno de aguardiente coloreado. Ese líquido era más sensible que el agua a la dilatación, y tenía la ventaja de no congelarse tan fácilmente. Si el tubo era largo se enrollaba en forma de hélice, lo que confirió su aspecto característico a los llamados termómetros florentinos.

Por entonces, los físicos ya eran conscientes de la constancia de temperatura durante los cambios de estado del agua, algo que de hecho acabaría convirtiéndose en la base para establecer escalas de temperatura comunes a todos los termómetros. Igualmente, se sabía que la temperatura del cuerpo humano se alteraba en las enfermedades. Ello animó a Newton a proponer en 1701 una escala donde el cero sería la congelación del agua y el 12 la temperatura del cuerpo de “un inglés sano”.

En 1714, el físico Gabriel Fahrenheit reemplazó las mezclas alcohólicas del termómetro florentino por mercurio, lo que le permitía medir temperaturas superiores, y propuso reflejar con el cero la más baja que pudo conseguir en una mezcla de hielo, agua y sal. Así mismo, puso el grado 96 como referencia del calor del cuerpo humano, ya que era la temperatura que reflejaba cuando se colocaba en la boca o bajo el brazo. En esta escala, la temperatura de congelación del agua es 32 y la de ebullición 212. Por su parte, en 1742, Anders Celsius propuso el cero para la ebullición del agua y 100 para la congelación. El año siguiente Jean-Pierre Christin señaló la conveniencia de invertir esos puntos. La escala resultante, que se llamó centígrada tras la Revolución Francesa, es conocida como Celsius desde 1948 y es la más habitualmente usada por nosotros.

El termómetro es un instrumento de medición de temperatura. Desde su invención ha evolucionado mucho, principalmente a partir del desarrollo de los termómetros electrónicos digitales actuales.

FUNCIONAMIENTO. Termómetro hay de muchos tipos, pero quizás lo más habituales sean o hayan sido los que contienen un líquido en su interior que se dilata o contrae con los cambios de temperatura. Este líquido puede ser mercurio, alcohol coloreado, etc.

La imagen presenta tres termómetros. El del centro es un termómetro clínico de mercurio y los de los extremos dos termómetros, de pared y frigorífico, que contienen alcohol coloreado de azul y rojo, respectivamente.

Este tipo de termómetros funciona gracias a una propiedad de los líquidos: se dilatan al aumentar la temperatura y se contraen cuando disminuye. En concreto, contienen un pequeño depósito con el líquido, conectado a un tubo muy fino por el que se puede elevar la sustancia (normalmente un capilar). Cuando aumenta la temperatura, el líquido coloreado se dilata y sube por el interior del tubo.

Este es el efecto que podemos observar con nuestros sentidos. Sin embargo, para poder explicar por qué ocurre esto, la ciencia recurre a un modelo que nos habla de partículas que no podemos ver, más allá de lo que pueden percibir nuestros sentidos: el modelo cinético corpuscular de la materia.

Este modelo nos explica que un aumento de temperatura está relacionado con el aumento de la energía cinética media de las partículas que componen la materia. En resumen, cuando aumenta la temperatura las partículas que componen el líquido coloreado o el mercurio se mueven más deprisa y eso hace que la sustancia se dilate.

ESCALAS DE TEMPERATURAS. La escala que utilizamos en Bolivia y la más usada en la mayoría de los países del mundo es la centígrada (°C), también llamada Celsius desde 1948, en honor a Anders Celsius (1701-1744). En esta escala, el cero (0 °C) y los cien (100 °C) grados corresponden respectivamente a los puntos de congelación y de ebullición del agua, ambos a la presión de 1 atmósfera.

Otras escalas termométricas son:

Fahrenheit (°F), ºF=(1.8*ºC+32)

Propuesta por Daniel Gabriel Fahrenheit, es la unidad de temperatura en el sistema anglosajón de unidades, utilizado principalmente en Estados Unidos. En 1724 Fahrenheit finalizó su escala termométrica, que publicó en la revista Philosophical Transactions (Londres, 33, 78, 1724).

Grado Réaumur (ºR), en desuso. Se debe a René-Antoine Ferchault de Reamur (1683-1757). La relación con la escala celsius es: TReamur=(4/5)*TCelsius

Kelvin (K) o temperatura absoluta, unidad de temperatura del Sistema Internacional de Unidades. Su cero es inalcanzable por definición y equivale a -273,15 °C.

TIPOS DE TERMOMETROS.

Termómetro de mercurio: es un tubo de vidrio sellado que contiene un líquido, generalmente mercurio o alcohol coloreado, cuyo volumen cambia con la temperatura de manera uniforme. Este cambio de volumen se visualiza en una escala graduada. El termómetro de mercurio fue inventado por Fahrenheit en el año 1714.

Pirómetro: son utilizados en fundiciones, fábricas de vidrio, etc. Existen varios tipos según su principio de funcionamiento:3

Termómetro de lámina bimetálica: Formado por dos láminas de metales de coeficientes de dilatación muy distintos y arrollados dejando el coeficiente más alto en el interior. Se utiliza sobre todo como sensor de temperatura en el termohigrógrafo.

Termómetro de gas: Pueden ser a presión constante o a volumen constante. Este tipo de termómetros son muy exactos y generalmente son utilizados para la calibración de otros termómetros.

Termómetro de resistencia : consiste en un alambre de algún metal (como el platino) cuya resistencia eléctrica cambia cuando varia la temperatura.

Termopar: un termopar es un dispositivo utilizado para medir temperaturas, basado en la fuerza electromotriz que se genera al calentar la soldadura de dos metales distintos.

Termistor: es un dispositivo que varía su resistencia eléctrica en función de la temperatura. Algunos termómetros hacen uso de circuitos integrados que contienen un termistor, como el LM35.

Termómetros digitales : son aquellos que, valiéndose de dispositivos transductores como los mencionados, utilizan luego circuitos electrónicos para convertir en números las pequeñas variaciones de tensión obtenidas, mostrando finalmente la temperatura en un visualizador.

TERMOMETROS ESPECIALES. para medir ciertos parámetros se emplean termómetros modificados, tales como los siguientes:

El termómetro de globo, para medir la temperatura radiante. Consiste en un termómetro de mercurio que tiene el bulbo dentro de una esfera de metal hueca, pintada de negro de humo. La esfera absorbe radiación de los objetos del entorno más calientes que el aire y emite radiación hacia los más fríos, dando como resultado una medición que tiene en cuenta la radiación. Se utiliza para comprobar las condiciones de comodidad de las personas.

El termómetro de bulbo húmedo, para medir el influjo de la humedad en la sensación térmica. Junto con un termómetro ordinario forma un psicrómetro, que sirve para medir humedad relativa, tensión de vapor y punto de rocío. Se llama de bulbo húmedo porque de su bulbo o depósito parte una muselina de algodón que lo comunica con un depósito de agua. Este depósito se coloca al lado y más bajo que el bulbo, de forma que por capilaridad está continuamente mojado.

El termómetro de máxima y el termómetro de mínima son utilizados en meteorología, y para saber la temperatura más alta y la más baja del día.

TIPOS DE MEDICIONES CON TERMÓMETROS CLÍNICOS

Medición oral. Utilizan un termómetro digital o de vidrio que tiene una punta delgada y larga.

La medición es precisa y el proceso sencillo, basta con introducir la punta del termómetro dentro de la boca y debajo de la lengua.

Ideal para niños mayores que cooperan manteniendo el termómetro bajo la lengua con la boca cerrada y no morderlo.

No es recomendado cuando se tiene congestión nasal o una tos insistente porque los obliga a abrir la boca para respirar y variaría la medición de la temperatura.

Medición rectal. Utilizan un termómetro digital o de vidrio que tiene una punta gruesa y corta.

La medición es la más precisa puesto que casi no hay factores que hagan variar la temperatura y el proceso sencillo, se debe introducir la punta del termómetro por el ano.

Ideal para recién nacidos y no tiene límite de edad, el límite lo pondrá la personalidad de las personas, hay quienes les desagrada este tipo de medición.

Medición axilar. Sus datos son precisos pero en menor exactitud que los termómetros orales y los termómetros rectales.

Ideal para tomar la temperatura mientras el niño duerme

Medición de oído. Se necesita un termómetro de oído con infrarrojo. La medición sólo será precisa si el termómetro es bien colocado.

Ideal para tomar la temperatura mientras el niño duerme

No es recomendado para bebés menores de 3 meses porque su canal auditivo es muy pequeño.

ALGUNAS CLASES:

Termómetro clínico de cristal

Termómetro clínico digital

f

Termómetro digital de exteriores

Termómetro de máxima y mínima

Termómetro de oído

Termómetro de tira plástica

Termómetro de chupete