Termómetro de mercurio

El termómetro de mercurio en vidrio o mercurio fue inventado por el físico Daniel Gabriel Fahrenheit en Ámsterdam (1714). Consiste en un bulbo que contiene mercurio unido a un tubo de vidrio de diámetro estrecho; el volumen de mercurio en el tubo es mucho menor que el volumen en el bulbo. El volumen de mercurio cambia ligeramente con la temperatura; el pequeño cambio en el volumen hace que la estrecha columna de mercurio suba relativamente lejos por el tubo. El espacio por encima del mercurio puede estar lleno de nitrógeno o puede estar a menos de la presión atmosférica, un lápiz vacío.

Para calibrar el termómetro, la bombilla está hecha para alcanzar el equilibrio térmico con un estándar de temperatura, como una mezcla de hielo/agua, y luego con otro estándar, como agua/vapor, y el tubo se divide en intervalos regulares entre los puntos fijos. En principio, termómetros de diferentes materiales (p. ej., termómetros de alcohol de colores) puede esperarse que den diferentes lecturas intermedias debido a las diferentes propiedades de expansión; en la práctica, las sustancias utilizadas se eligen para tener características de expansión razonablemente lineales en función de la temperatura termodinámica verdadera, y por lo tanto dan resultados similares.

El termómetro fue utilizado por los creadores de las escalas Fahrenheit y Celsius.

Anders Celsius, un científico sueco, ideó la escala Celsius, que fue descrita en su publicación the origin of the Celsius temperature scale en 1742.

Celsius usó dos puntos fijos en su escala: la temperatura del hielo que se derrite y la temperatura del agua hirviendo. Esta no era una idea nueva, ya que Isaac Newton ya estaba trabajando en algo similar. La distinción de Celsius era usar la condición de fusión y no la de congelación. Los experimentos para alcanzar una buena calibración de su termómetro duraron 2 inviernos. Al realizar el mismo experimento una y otra vez, descubrió que el hielo siempre se derretía con la misma marca de calibración en el termómetro. Encontró un punto fijo similar en la calibración del agua hirviendo al vapor de agua(cuando esto se hace con alta precisión, se verá una variación con la presión atmosférica; Celsius lo notó). En el momento en que quitó el termómetro del vapor, el nivel de mercurio subió ligeramente. Esto estaba relacionado con el rápido enfriamiento (y contracción) del vidrio.

Cuando Celsius decidió usar su propia escala de temperatura, originalmente definió su escala «al revés», es decir, eligió establecer el punto de ebullición del agua pura en 0 °C (212 °F) y el punto de congelación en 100 °C (32 °F).Un año después, el francés Jean-Pierre Christin propuso invertir la escala con el punto de congelación a 0 °C (32 °F) y el punto de ebullición a 100 °C (212 °F).Lo llamó Centígrado (100 grados).

Finalmente, Celsius propuso un método para calibrar un termómetro:

Coloque el cilindro del termómetro en hielo fundido hecho de agua pura y marque el punto donde se estabiliza el fluido en el termómetro. Este punto es el punto de congelación/descongelación del agua.

Marque de la misma manera el punto en el que el fluido se estabiliza cuando el termómetro se coloca en vapor de agua hirviendo.

Divida la longitud entre las dos marcas en 100 partes iguales.

Estos puntos son adecuados para una calibración aproximada, pero ambos varían con la presión atmosférica. Hoy en día, se utiliza el punto triple de agua en lugar del punto de congelación (el punto triple se produce a 273,16 kelvin (K), 0,01 °C).

Antes del descubrimiento de la temperatura termodinámica verdadera, el termómetro definía la temperatura; los termómetros hechos con diferentes materiales definirían diferentes escalas de temperatura (un termómetro de alcohol de color daría una lectura ligeramente diferente a la de un termómetro de mercurio a, digamos, media escala). En la práctica, varios materiales dieron temperaturas muy similares entre sí y, cuando se descubrieron, a la temperatura termodinámica.

Leave a Reply