LA EVOLUCIÓN DE LA ESCALA DE TEMPERATURA - Galenus (s. II) → Primera escala de “temperatura”: 8 grados de temperamentum. - Finales del s. XVI → Termoscopio.

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1 LA EVOLUCIÓN DE LA ESCALA DE TEMPERATURA - Galenus (s. II) → Primera escala de “temperatura”: 8 grados de temperamentum. - Finales del s. XVI → Termoscopio (Galileo?). - 1641 (Fernado II de Medici) → Primer termómetro sellado, graduado, usando aguardiente de vino (lineal). - 1714 (Fahrenheit) → Primer termómetro de Hg (lineal). - 1724 → Escala termométrica de Fahrenheit. 3 puntos fijos:

2 ● Muestra frigorífica (agua, hielo y cloruro de amonio): 0 o F ● Punto de congelación del agua: 32 o F ● Temperatura corporal: 96 o F (luego 98,6 o F) - 1742 → Escala termométrica de Celsius. 2 puntos fijos: ● Punto de congelación del agua: 100 o C ● Punto de ebullición del agua: 0 o C - 1889 (1ra. Conférence Générale de Poids et Mesures) → Primera escala oficial: escala de “hidrógeno normal” (Amontons pcipios. s XVIII): ● Termómetro de gas H 2 (lineal) ● 100 o C entre punto de hielo y de vapor de agua

3 - 1927 → Escala de “alambre” (Callendar 1899): ● Termómetro de resistencia de Pt (cuadrático) ● 100 o C entre punto de hielo y de vapor de agua, punto de S (444,5 o C) -1960 → Primera escala métrica. Unidad de temperatura termodinámica: 1K (kelvin) = T PTH2O /273,16 T PTH2O =273,16K=0,01 o C - 1990 → escala ITS-90

4 TERMÓMETROS TERMODINÁMICOS

5 ESCALA INTERNACIONAL DE TEMPERATURA ITS-90 - Escala práctica de temperatura - Termómetros de alta reproducibilidad - Aproxima a la escala termodinámica con puntos fijos - Unidad de temperatura: kelvin

6 Punto triple del agua T=273,16K=0,01 o C P=600Pa

7 Observación: Punto de fusión del hielo (“Normal”): t=0,0025 o C P=1,01325x10 5 Pa “Punto de hielo”: t=0,0 o C Escala Celsius t[ o C]=T[ K]-273,15 T<273,15K → kelvin T>273,15K → grados Celsius

8 Principios de la ITS-90: - Puntos fijos (fusión, ebullición y triples) - Termómetros (alta reproducibilidad) - Ecuaciones para interpolar

9 Puntos fijos

10 Termómetros

11 Termometría con resistencia de Pt: Desde 13,8K (punto triple del H) hasta 962 o C (≈punto de fusión de la Ag) Variación de la resistencia eléctrica con la temperatura Cantidad medida → resistencia relativa: R(T)/T(273,16K) Termometría por radiación: Desde 962 o C Ley de radiación de Planck Cantidad medida → radiancia espectral relativa: L λ (T)/L λ (T o )=[exp(c 2 /λT o )-1]/[exp(c 2 /λT)-1] T o : punto de fusión de Cu, Ag o Au

12 Termometría criogénica: - Termómetros de presión de vapor: Desde 0,65K hasta 5K Variación del punto de ebullición con la presión Cantidad medida → P → T(P) definida por ITS 3 He desde 0,65K hasta 3,2K 4 He desde 1,25K hasta 5K - Termómetros de gas: Desde 3K hasta 24,6K (punto triple del Ne) Variación de P con T a V=cte. para un gas de 3 He o 4 He Cantidad medida → P → T=a+bP+cP 2 ( 4 He, T>4,2K)

13 OTROS TERMÓMETROS Termocuplas: Efecto termoeléctrico (efecto Seebeck) en metales. Efecto Seebeck:

14 Modelo de termocupla: Cantidad medida → V. V(T) tabulado para cada tipo de TC. Dependencia polinómica.

15 Características: -Simples -Amplio rango de temperatura (tipo K desde -200 o C a 1260 o C) -Poco exactas

16 Termistores: Variación de la resistencia eléctrica con la temperatura en cerámicos semiconductores. Cantidad medida → resistencia eléctrica R(t)=R(t o )exp(B/t-B/t o ) Usualmente t o =0 o C o t o =25 o C Características: -Rápidos -Sensibles -Extremadamente no lineales