/ domingo 20 de septiembre de 2020

El Universo de Maxwell | Los termómetros

La Real Academia Española define a la temperatura como: “Magnitud física que expresa el grado o nivel de calor de los cuerpos o del ambiente”, mientras que el calor se refiere a la “energía que pasa de un cuerpo a otro y que causa la dilatación y los cambios de estado de estos”.

La medición de la temperatura ha sido muy importante para distintos procesos físico-químicos, y en especial la referente al cuerpo humano. En esta ocasión comentaremos sobre los científicos que desarrollaron las escalas de medición y los primeros termómetros.

EL POLACO

Daniel Gabriel Fahrenheit nació el 24 de mayo de 1686, en Gdansk, Polonia. Hijo de unos comerciantes acomodados, quedó huérfano a los quince años. Sus hermanos menores fueron enviados a distintos orfanatos, mientras que él fue asignado como aprendiz a un comerciante, quien lo llevó a Ámsterdam, Holanda –el lugar más importante de fabricación de equipos científicos de la época–.

Uno de los primeros proyectos que abordó fue la fabricación de un dispositivo confiable para medir la temperatura. Aunque ya existían algunos termómetros, no había dos que marcaran los mismos valores. Fahrenheit comenzó por establecer una escala: Empleó como valor cero la temperatura de una mezcla de agua y sal a partes iguales, el valor de congelación del agua convencional quedó fijado en 32 grados y la de ebullición en 212 grados; la temperatura del cuerpo humano la estableció en 96 grados.

Por lo tanto, al abarcar un intervalo amplio, la escala Fahrenheit permitía una gran precisión para establecer una temperatura concreta. Publicó sus resultados en 1714, en su obra “Acta Editorum”. Antes de Fahrenheit los termómetros usaban como líquido de referencia el alcohol y, a partir de los conocimientos que había adquirido Ole Roemer sobre la expansión térmica de los metales, Fahrenheit lo sustituyó por mercurio a partir de 1716.

Fabricó también un barómetro, un aerómetro, un reloj marino y una máquina para desecar comarcas inundadas. Fue miembro de la Royal Society de Londres, publicó diversos trabajos en las Philosophical Transactions de esa sociedad científica. Daniel Gabriel Fahrenheit falleció el 16 de septiembre de 1736, en La Haya, Holanda. Después de su muerte se decidió unificar su escala termométrica. Aunque fue desbancada años después por las escalas Celsius y Kelvin, sigue siendo utilizada en los Estados Unidos de América.

EL SUECO

Anders Celsius nació el 27 de noviembre de 1701 en Upsala, Suecia. Fue director del observatorio astronómico de esa ciudad, que él mismo fundó en 1740. Estudió los satélites de Júpiter y observó la variación del nivel del mar que se produce en las costas suecas. Publicó una colección de observaciones de auroras boreales. En 1736 participó en una expedición para confirmar la teoría de Isaac Newton de que la Tierra se achata en los polos.

Celsius propuso, en 1742, sustituir la escala de Fahrenheit por otra cuyo manejo fuera más sencillo. Para esto creó la escala centesimal que iba de 0 a 100 grados y utilizó un termómetro de mercurio. El punto correspondiente a la temperatura 0 grados coincidía con el punto de ebullición del agua al nivel del mar, mientras que la temperatura de 100 grados equivalía a la temperatura de congelación del agua al mismo nivel (al contrario de cómo lo utilizamos actualmente).

La escala de Celsius indicaba originalmente un descenso de temperatura cuando el calor aumentaba. Su compatriota, el científico Carlos Linneo, invertiría esta escala unos años más tarde. Anders Celsius murió de tuberculosis, en abril de 1744, en su ciudad natal. Después de su muerte, la escala centígrada fue llamada “Celsius”, en su honor. La escala Celsius prevaleció sobre la escala Fahrenheit en la investigación científica porque es más compatible con el formato decimal del Sistema Internacional de Unidades. Es comúnmente utilizada en la mayoría de los países del mundo, con excepción de Estados Unidos.

EL BRITÁNICO

William Thomson nació el 26 de junio de 1824 en Belfast, Irlanda del Norte. Fue educado por su padre, un profesor de matemáticas. En 1832 la familia se mudó a Glasgow, donde Thomson ingresó a la universidad, a la edad de 10 años. Posteriormente, estudió en las universidades de Cambridge y París. En 1846, se convirtió en profesor de filosofía natural en la Universidad de Glasgow, puesto que ocuparía durante más de cincuenta años.

En Glasgow, Thomson creó el primer laboratorio de física de la Gran Bretaña. Trabajó en diversos campos, en especial en electromagnetismo y termodinámica. A partir de los trabajos en esta ciencia de Nicolas Carnot y James Joule, Thomson desarrolló la idea de una temperatura del cero absoluto.

Thomson fue nombrado miembro de la nobleza con el título de Barón Kelvin (un pequeño río que fluía cerca de la Universidad de Glasgow), posteriormente fue conocido como Lord Kelvin. Fue presidente de la Royal Society y realizó diversas contribuciones científicas –su biografía completa merece un capítulo aparte–.

Kelvin estableció el cero absoluto (la temperatura mínima que puede alcanzar cualquier elemento) en -273 grados Celsius. Utilizó la misma escala centígrada, pero tomando como referencia el cero absoluto, por lo que la temperatura de congelación del agua es 273 grados Kelvin y la de ebullición es 373 grados Kelvin. La escala Kelvin pertenece al Sistema Internacional de Unidades y es la utilizada en los trabajos científicos.

William Thomson, Lord Kelvin, falleció el 17 de diciembre de 1907, en Ayrshire, Scotland, y fue enterrado en la abadía de Westminster.

CONCLUSIÓN

La medición correcta de la temperatura, primordial para nuestra vida diaria, data de apenas unos siglos. La próxima vez que lea un dato sobre la temperatura ambiente, del horno o lidie con la escala Fahrenheit en su visita a los Estados Unidos, es justo recordar a estos tres científicos que nos legaron, entre otras aportaciones, su lectura correcta. También, como una forma de respeto a su memoria, no haga caso ni divulgue la historia que dice que el termómetro infrarrojo mata las neuronas.

rodolfoechavarria@eluniversodemaxwell.com

La Real Academia Española define a la temperatura como: “Magnitud física que expresa el grado o nivel de calor de los cuerpos o del ambiente”, mientras que el calor se refiere a la “energía que pasa de un cuerpo a otro y que causa la dilatación y los cambios de estado de estos”.

La medición de la temperatura ha sido muy importante para distintos procesos físico-químicos, y en especial la referente al cuerpo humano. En esta ocasión comentaremos sobre los científicos que desarrollaron las escalas de medición y los primeros termómetros.

EL POLACO

Daniel Gabriel Fahrenheit nació el 24 de mayo de 1686, en Gdansk, Polonia. Hijo de unos comerciantes acomodados, quedó huérfano a los quince años. Sus hermanos menores fueron enviados a distintos orfanatos, mientras que él fue asignado como aprendiz a un comerciante, quien lo llevó a Ámsterdam, Holanda –el lugar más importante de fabricación de equipos científicos de la época–.

Uno de los primeros proyectos que abordó fue la fabricación de un dispositivo confiable para medir la temperatura. Aunque ya existían algunos termómetros, no había dos que marcaran los mismos valores. Fahrenheit comenzó por establecer una escala: Empleó como valor cero la temperatura de una mezcla de agua y sal a partes iguales, el valor de congelación del agua convencional quedó fijado en 32 grados y la de ebullición en 212 grados; la temperatura del cuerpo humano la estableció en 96 grados.

Por lo tanto, al abarcar un intervalo amplio, la escala Fahrenheit permitía una gran precisión para establecer una temperatura concreta. Publicó sus resultados en 1714, en su obra “Acta Editorum”. Antes de Fahrenheit los termómetros usaban como líquido de referencia el alcohol y, a partir de los conocimientos que había adquirido Ole Roemer sobre la expansión térmica de los metales, Fahrenheit lo sustituyó por mercurio a partir de 1716.

Fabricó también un barómetro, un aerómetro, un reloj marino y una máquina para desecar comarcas inundadas. Fue miembro de la Royal Society de Londres, publicó diversos trabajos en las Philosophical Transactions de esa sociedad científica. Daniel Gabriel Fahrenheit falleció el 16 de septiembre de 1736, en La Haya, Holanda. Después de su muerte se decidió unificar su escala termométrica. Aunque fue desbancada años después por las escalas Celsius y Kelvin, sigue siendo utilizada en los Estados Unidos de América.

EL SUECO

Anders Celsius nació el 27 de noviembre de 1701 en Upsala, Suecia. Fue director del observatorio astronómico de esa ciudad, que él mismo fundó en 1740. Estudió los satélites de Júpiter y observó la variación del nivel del mar que se produce en las costas suecas. Publicó una colección de observaciones de auroras boreales. En 1736 participó en una expedición para confirmar la teoría de Isaac Newton de que la Tierra se achata en los polos.

Celsius propuso, en 1742, sustituir la escala de Fahrenheit por otra cuyo manejo fuera más sencillo. Para esto creó la escala centesimal que iba de 0 a 100 grados y utilizó un termómetro de mercurio. El punto correspondiente a la temperatura 0 grados coincidía con el punto de ebullición del agua al nivel del mar, mientras que la temperatura de 100 grados equivalía a la temperatura de congelación del agua al mismo nivel (al contrario de cómo lo utilizamos actualmente).

La escala de Celsius indicaba originalmente un descenso de temperatura cuando el calor aumentaba. Su compatriota, el científico Carlos Linneo, invertiría esta escala unos años más tarde. Anders Celsius murió de tuberculosis, en abril de 1744, en su ciudad natal. Después de su muerte, la escala centígrada fue llamada “Celsius”, en su honor. La escala Celsius prevaleció sobre la escala Fahrenheit en la investigación científica porque es más compatible con el formato decimal del Sistema Internacional de Unidades. Es comúnmente utilizada en la mayoría de los países del mundo, con excepción de Estados Unidos.

EL BRITÁNICO

William Thomson nació el 26 de junio de 1824 en Belfast, Irlanda del Norte. Fue educado por su padre, un profesor de matemáticas. En 1832 la familia se mudó a Glasgow, donde Thomson ingresó a la universidad, a la edad de 10 años. Posteriormente, estudió en las universidades de Cambridge y París. En 1846, se convirtió en profesor de filosofía natural en la Universidad de Glasgow, puesto que ocuparía durante más de cincuenta años.

En Glasgow, Thomson creó el primer laboratorio de física de la Gran Bretaña. Trabajó en diversos campos, en especial en electromagnetismo y termodinámica. A partir de los trabajos en esta ciencia de Nicolas Carnot y James Joule, Thomson desarrolló la idea de una temperatura del cero absoluto.

Thomson fue nombrado miembro de la nobleza con el título de Barón Kelvin (un pequeño río que fluía cerca de la Universidad de Glasgow), posteriormente fue conocido como Lord Kelvin. Fue presidente de la Royal Society y realizó diversas contribuciones científicas –su biografía completa merece un capítulo aparte–.

Kelvin estableció el cero absoluto (la temperatura mínima que puede alcanzar cualquier elemento) en -273 grados Celsius. Utilizó la misma escala centígrada, pero tomando como referencia el cero absoluto, por lo que la temperatura de congelación del agua es 273 grados Kelvin y la de ebullición es 373 grados Kelvin. La escala Kelvin pertenece al Sistema Internacional de Unidades y es la utilizada en los trabajos científicos.

William Thomson, Lord Kelvin, falleció el 17 de diciembre de 1907, en Ayrshire, Scotland, y fue enterrado en la abadía de Westminster.

CONCLUSIÓN

La medición correcta de la temperatura, primordial para nuestra vida diaria, data de apenas unos siglos. La próxima vez que lea un dato sobre la temperatura ambiente, del horno o lidie con la escala Fahrenheit en su visita a los Estados Unidos, es justo recordar a estos tres científicos que nos legaron, entre otras aportaciones, su lectura correcta. También, como una forma de respeto a su memoria, no haga caso ni divulgue la historia que dice que el termómetro infrarrojo mata las neuronas.

rodolfoechavarria@eluniversodemaxwell.com