TEMPERATURA I TERMÒMETRES

Galileo Galilei havia inventat un rudimentari termòmetre d’aigua el 1593

Santorio Santorio va ser el primer que va posar una escala numèrica a un termoscopi

Un termoscopi consistia en un bulb de vidre amb un tub llarg cap avall que es posava en un recipient amb aigua tenyida. Un cop fet un buit parcial al bulb, segons la temperatura la columna de líquid pujava més o menys amunt

Gabriel Daniel Fahrenheit va ser el primer que va utilitzar el mercuri en un termòmetre. Això va ser l’any 1724

Quan augmenta la temperatura, l’hidrogen del bulb B es dilata i fa pujar el nivell de la columna de mercuri D

El termòmetre de bulb és el model més corrent d’ús domèstic, però també d’ús científic i industrial quan el que volem és només llegir la temperatura

També ens podem fer un termòmetre de bulb rudimentari amb un pot ple d’aigua tenyida i un tubet prim enganxat a la tapa amb silicona

Un altre model de termòmetre de bulb utilitzat durant molts anys és el termòmetre per prendre la temperatura del cos de les persones. Aquest termòmetre té un escanyament entre el bulb i l’escala de lectura perquè el mercuri no reculi quan es refreda sinó fins que el termòmetre no es sacseja amb el bulb a la banda de baix

Aparell bimetàl·lic per al control de la temperatura Aparell bimetàl·lic per al control de la temperatura. La tira bimetàl·lica es doblega cap amunt o cap avall i obre o tanca el contacte elèctric que hi ha a la dreta

Hi ha diversos models de termòmetres anomenats digitals perquè la lectura de la temperatura es fa en una pantalleta

Newton també va idear una escala amb dos punts fixos, la fusió del gel i la del cos humà, per mesurar la temperatura

René-Antoine Ferchault de Reamur va donar el valor de 0º a la temperatura de fusió del gel i de 80º a la temperatura d’ebullició de l’aigua (a la pressió atmosfèrica normal)

Anders Celsius va dividir l’interval de temperatures que va des de la fusió del gel a l’ebullició de l’aigua en 100 graus, corresponents a l’actual escala centígrada o Celsius

Aquesta figura ens mostra gràficament l’equivalència entre les escales de temperatura Fahrenheit i Celsius. Notem que els seus valors coincideixen a –40º i que la temperatura del cos humà és de l’ordre dels 96-98 ºF. La temperatura de confort d’una habitació és de l’ordre dels 72 ºF. A 50 ºF fa força fresca i a 90 ºF ja fa força calor

L’escala absoluta de temperatures es mesura en Kelvins en honor de Sir William Thompson, que va ser ennoblit amb el títol de Lord Kelvin of Largs

En aquesta figura podem comparar gràficament les escales absoluta, Celsius i Fahrenheit

El físic i enginyer Willian John Macquorn Rankine (també escocès com Lord Kelvin) dóna nom a l’escala absoluta mesurada en graus Fahrenheit

Conversió de ºC a ºR i viceversa Com que aquestes dues escales tenen el 0 al mateix punt, aquesta conversió es fa mitjançant unes fórmules molt senzilles: ºR = 0,8 * ºC i ºC = 1,25 * ºR P. ex. 24ºC = 24*0,8 = 19,2 ºR o bé 22 ºR = 22*1,25 = 27,5 ºCº

Conversió de ºC a ºF i viceversa La fórmula més simple és ºF * 5 = ºC * 9 + 160 que se sol posar d’aquesta altra manera: ºC = (ºF – 32) * 5/9 per passar de ºF a ºC o bé ºF = ºC *9/5 + 32 per passar de ºC a ºF. P. ex. 22 ºF = (22 – 32)*5/9 = -5,55 ºC o bé 24 ºC = 24*9/5 + 32 = 75,2 ºF

Conversió de ºC a ºF i viceversa De totes maneres hi ha un mètode menys conegut però molt més senzill, basat en la coincidència de valors a –40º: (ºF + 40) * 5/9 = (ºC + 40) equivalent a: (ºC + 40) * 9/5 = (ºF + 40) És a dir, sempre cal fer el mateix: Sumar 40. Aplicar el factor de proporcionalitat (*). Restar 40. (*) 5/9 per passar de ºF a ºC, o bé 9/5 per passar de ºC a ºF

Aquí tenim la taula d’equivalències de temperatura, amb el zero absolut i després a intervals de 10 en 10 ºC des de –20 ºC fins a +120 ºC

Tots els cossos que estan a una temperatura per sobre del zero absolut emeten (radien) energia en totes les longituds d’ona de l’espectre electromagnètic, però amb diferent intensitat per a cada longitud d’ona diferent. La longitud d’ona per a la qual la intensitat d’emissió és màxima, depèn de la temperatura del cos

Aquesta energia es transmet en forma d’ones electromagnètiques, consistents en un moviment ondulatori del camp elèctric i del camp magnètic en plans perpendiculars entre si

La intensitat de la radiació emesa augmenta amb la temperatura del cos, però en canvi la longitud d’ona a la qual s’emet la intensitat màxima de radiació disminueix amb la temperatura del cos

El punt triple d’una substància és aquella pressió i temperatura a la qual no hi pot haver fase líquida i es passa directament de sòlid a gas

Acabem la sessió d’avui amb aquest pintoresc intent de “racionalitzar” les escales Fahrenheit i Rankine