Como funciona un termómetro

De todos los termómetros, el de mercurio es probablemente de los más comunes; mencionaremos todos los tipos, sus partes y funcionamiento.

¿Qué es ý para qué sirve un termómetro?

Es un instrumento de medición diseñado para medir la temperatura, una magnitud física con la que se expresa el grado de calor de un cuerpo o del ambiente. Así mismo, por su funcionamiento es posible conocer las variaciones en la temperatura del ambiente o de un cuerpo en específico.

Tipos de termómetro

Termómetro de mercurio – Un tubo de vidrio sellado con mercurio, en donde el volumen va cambiando según la temperatura de modo uniforme. El cambio se puede apreciar gracias a una escala graduada.

Pirómetros – Son termómetros diseñados para altas temperaturas como: fábricas de vidrio, fundiciones, hornos para cocción de cerámica, entre otros.

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Termómetro de lámina bimetálica o bimetálico – Se construye a partir de dos láminas de metales con coeficientes de dilatación que sean muy distintos y que se arrollan para dejar el coeficiente más alto al interior. Se usan más que nada como sensores de temperatura en el termohigrógrafo.

Le puede interesar: ¿Cómo funciona el termómetro bimetálico?

Termómetro de gas – Pueden ser puestos a presión o un volumen constante. Son muy exactos casi siempre se usan para calibrar los demás termómetros.

Termómetro de resistencia – Dispone de un alambra de algún metal con una resistencia eléctrica que cambia de acuerdo con la variación de la temperatura.

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Termopar – También se conocen como termocupla y es un dispositivo que se usa para la medición de la temperatura con base en la fuerza electromotriz que se da al calentar la soldadura de dos metales diferentes.

Termistor – Es un dispositivo que varía en su resistencia eléctrica de acuerdo con la temperatura.

Termómetros digitales – Son los que gracias a dispositivos transductores, usan circuitos posteriormente para convertir en números cada una de las variaciones pequeñas que se dan en la tensión, para mostrar al final la temperatura con un visualizador. Su ventaja principal es que no usan mercurio, así que no contaminan al ser desechados.

Termómetros clínicos – Son usados para medir la temperatura corporal. Hay de mercurio y digitales, donde los últimos cuentan con la ventaja de facilitar la lectura.

Termómetro de globo – Mide la temperatura radiante media. Dispone de un bulbo dentro de una esfera de metal hueca que se pinta de negro de humo. Con la esfera lo que se busca es absorber la radiación de los objetos del entorno que sean más caliente que el aire, para emitir radiación hacia los que son más fríos. Gracias a lo anterior se mide considerando la radiación.

Termómetro de bulbo húmedo – Mide la influencia de la humedad en la sensación térmica. Si se usa con un termómetro ordinario va a conformar un psicrómetro, útil para medir la tensión de vapor, humedad relativa y punto de rocío.

Más información: Termómetro de bulbo

Termómetro de máximas y mínimas – Se usa en la meteorología para conocer la temperatura más baja y alta del día. Dispone de dos instrumentos que se montan en un único aparato.

¿Qué es un termómetro de mercurio?

El termómetro de mercurio es una clase de termómetro que se usa en la mayor parte de los casos para medir las temperaturas de un material seleccionado. Entre los termómetros más habituales están los que contienen un líquido en su parte interior por su capacidad para dilatarse o contraerse ante los cambios de temperatura, como en este caso el termómetro de mercurio.

Termometro de mercurio

¿Para qué sirve un termómetro de mercurio?

Es un instrumento de medición de la temperatura sólo que su principio de funcionamiento se da a partir del mercurio. En otras palabras, es uno de los tipos de termómetro que existen. Respecto al mercurio, se emplea como un elemento que se dilata e indica, ya que con variaciones mínimas en la temperatura su comportamiento se modifica, para que después en una escala se conozca cuál es el valor.

¿Cómo funciona el termómetro?

A grandes rasgos se suelen asociar los termómetros con el termómetro de mercurio, pero los hay de otros tipos. En ese sentido, el funcionamiento de este dispositivo se explica a partir del uso de algún compuesto que reacciona con facilidad ante los cambios en la temperatura, para así expresar ese cambio en la magnitud de la temperatura en una medida, que a su vez es interpretada por nosotros.

Los termómetros se pueden dividir en dos grandes grupos por su principio de funcionamiento: los de expansión de líquido o gas y los termómetros bimetálicos.

Termómetros de expansión de líquido o gas – Por lo general se usan como líquidos compuestos alcohólicos por su precisión, por ejemplo, el mercurio o el galio. Los gases que se usan son inertes y se eligen por ser de bajo coste. Ahora bien, estos termómetros funcionan porque el líquido o gas se expande y se contrae a raíz de los cambios en la temperatura, es decir, por un aumento en la energía cinética o movimiento, que se da en los átomos una vez la temperatura sube.

Termómetros bimetálicos – Son semejantes a los de expansión de gas respecto a que la temperatura se presenta en una escala dial o circular. Ahora bien, aquí se emplea un sensor en una tira, el cual se compone por dos placas recetas finas o arrolladas con metales soldados, por eso se les dice bimetálicos. Respecto a estos metales, su característica principal es su coeficiente de dilatación diferente, por ende, la variación que se da en la temperatura genera una torsión o contracción-expansión. El movimiento es el que se transmite a la escala del dispositivo.

¿Cómo funciona un termómetro de mercurio?

El termómetro de mercurio consiste en dos partes. Por un lado, un tubo de vidrio cerrado y unido a él, un depósito que contiene mercurio. La parte del depósito del mercurio es la que se coloca debajo del brazo en caso de querer calcular la temperatura corporal, mientras que en el tubo de vidrio vamos a determinar la temperatura.

En ese orden de ideas, el modo en que funciona el termómetro de mercurio radica en la capacidad de dilatación del mercurio. Se resalta entonces que la dilatación es un fenómeno físico, en el cual, al aumentar la temperatura de un material, la misma va a experimentar un proceso físico con el cual cambia su volumen. En algunos materiales, muy pocos, al aumentar su temperatura, su volumen disminuye. Pero en la mayoría de los materiales el volumen del material aumenta conforme aumenta la temperatura.

Llevando este concepto al termómetro de mercurio, podemos decir que el depósito de mercurio va a aumentar su volumen cuando aumente la temperatura del mismo, y esto va a suceder cuando se ponga en contacto con el cuerpo que está a una temperatura mayor. Este aumento de volumen se ve reflejado en el tubo de vidrio, por lo que mientras más se incremente el volumen, más temperatura marcará el termómetro.

Partes del termómetro

Partes del termómetro

Tubo de vidrio – Es el cuerpo del termómetro. Suele ser fino y frágil. Dependiendo del tipo de termómetro serán sus características. Su forma suele ser la de un prisma delgado, alargado y triangular con unas aristas redondas.

Bulbo – Es un ensanchamiento del tubo capilar en donde se deposita el compuesto con el que se mide la temperatura (en el caso de los termómetros líquidos o de mercurio).

Capilar – También se conoce como vástago. Es un tubo que se puede observar al interior del tubo de vidrio. En la zona inferior tiene un ensanchamiento y así facilita los desplazamientos del líquido en el caso del termómetro de mercurio.

Escala – Se ubica en la parte externa del vidrio para realizar la lectura de la magnitud que se quiere expresar en una determinada escala de temperatura.

Sustancia termométrica – Es una referencia al líquido o compuesto que está al interior del dispositivo para realizar la medición.

Válvula de construcción – Es un adelgazamiento pequeño con el que se comunica el bulbo y el vástago para así evitar que el mercurio retorne al bulbo si se elimina el calor recibido por el termómetro.

Partes de un termómetro de mercurio

Partes del termómetro de mercurio

  • Bulbo – Es la base del termómetro de mercurio. Se ubica en la zona inferior, es cilíndrica o esférica de acuerdo con el artefacto. Su función es la de almacenar el mercurio y con frecuencia es de acero inoxidable, aunque puede ser de vidrio. Al entrar en contacto con el lugar u objeto para medir la temperatura modifica la escala. Entre más grande más sensible es a los cambios.
  • Capilar – Se conoce también como vástago. Es por donde fluye el mercurio y está situado dentro del cuerpo de vidrio del termómetro y se conecta al bulbo.
  • Cuerpo – Es el tubo de vidrio con el que se cubre el capilar o vástago. Su forma es alargada y triangular aunque sus bordes están suavizados.
  • Compartimiento de expansión – Es el espacio por encima del capilar o vástago en donde se deposita el gas y el aire mientras el mercurio va ascendiendo y el sitio en el que se localiza el mercurio si se da un exceso.
  • Escala – Es la que comprende las marcas que se ven en el cuerpo para indicar la temperatura. Pueden estar en °F o °C.
  • Válvula – Es el conector entre el vástago y el bulbo. Es más angosto que el vástago y es la que causa que el mercurio baje con mucha lentitud, así que la persona puede tener el tiempo necesario para leer la temperatura alcanzada.

Escalas de medición del termómetro

En la mayor parte de los casos se los va a encontrar en una presentación con °C o Celsius, pero en otras zonas donde el sistema de cálculo se modifica, van a ser °F o Fahrenheit.

Diferencias de un termómetro de mercurio con un termómetro bimetálico

  • COMPONENTE – El termómetro de mercurio estima la temperatura con base en el mercurio, mientras el termómetro bimetálico lo hace con un mecanismo de dilatación del metal.
  • PARTES – Las partes del termómetro de mercurio se han pensado para acondicionarse a las necesidades del mercurio en términos de su dilatación para enseñar la temperatura, mientras el termómetro bimetálico para las láminas metálicas.
  • USO – El termómetro de mercurio está pensado para un uso más cotidiano, mientras el termómetro bimetálico se lo orienta para los procesos más rigurosos y fuertes.
  • CONDICIONES – El termómetro bimetálico es más apto para interactuar con elementos o sustancias agresivas o en ambientes adversos, mientras el termómetro de mercurio para situaciones mucho más cotidianos.
  • MEDICIÓN – El termómetro bimetálico mide directamente la temperatura del objeto o sustancia, así que es muy confiable. El termómetro de mercurio entra en contacto con el objeto o sustancia, pero no resulta ser tan confiable como el otro tipo.
  • LÍQUIDOS – El termómetro bimetálico está desarrollado para trabajar con líquidos a temperaturas muy altas y lo hace bastante bien, mientras el termómetro de mercurio se lo ha pensado más para situaciones cotidianas y no tan extremas como la ya indicada.

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