Ejercicios: Escalas de temperatura

En Honduras el pronóstico del tiempo da la temperatura en grados Celsius, pero una amiga de Estados Unidos le da la temperatura en grados Fahrenheit. ¿Qué es una escala de temperatura? Nombre las tres escalas que conoce y escriba el símbolo de la unidad de cada una.

Un día de marzo en Tegucigalpa el termómetro marca $25\ ^\circ\text{C}$. Exprese esa temperatura en kelvin, recordando que $T_K = t_C + 273$.

¿A qué temperatura, en grados Celsius, se congela el agua? ¿Y a qué temperatura hierve a nivel del mar? Exprese ambos valores también en kelvin.

El congelador de la casa de Nora está a unos $255\ \text{K}$. ¿A cuántos grados Celsius corresponde esa temperatura?

La temperatura del aula es de $20\ ^\circ\text{C}$. Calcule cuánto es en grados Fahrenheit usando la expresión $T_F = 1.8 \times t_C + 32$.

La temperatura corporal normal de una persona sana es de unos $37\ ^\circ\text{C}$. Exprésela en kelvin.

¿Cuál es la unidad de temperatura del Sistema Internacional, la que se usa en ciencia? ¿Y cuál utilizamos en la vida diaria en Honduras? Ponga un ejemplo de cada una.

El cero de la escala Kelvin recibe el nombre de cero absoluto. ¿A cuántos grados Celsius corresponde? ¿Por qué cree usted que se llama así?

Un termómetro de cocina comprado en Estados Unidos marca $122\ ^\circ\text{F}$. Calcule la temperatura en grados Celsius despejando de la expresión $T_F = 1.8 \times t_C + 32$.

De viaje en Miami, Yasmin se siente mal y el termómetro de la farmacia marca $102.2\ ^\circ\text{F}$. Pase el valor a grados Celsius y diga si tiene fiebre, sabiendo que se considera fiebre a partir de $38\ ^\circ\text{C}$.

¿Qué está más caliente: un vaso de agua a $300\ \text{K}$ o un vaso de agua a $30\ ^\circ\text{C}$? Pase ambos valores a la misma escala antes de comparar.

En un pueblo de Canadá el termómetro marca $-10\ ^\circ\text{C}$. Exprese esa temperatura:

1. a) En kelvin.
2. b) En grados Fahrenheit.

Una receta americana de galletas indica hornear a $392\ ^\circ\text{F}$.

1. a) Pase esa temperatura a grados Celsius.
2. b) Exprésela después en kelvin.

Ordene de menor a mayor las siguientes temperaturas, expresándolas antes todas en grados Celsius:

1. a) $50\ ^\circ\text{F}$
2. b) $280\ \text{K}$
3. c) $0\ ^\circ\text{C}$

En una ola de calor en Choluteca se alcanzan $44\ ^\circ\text{C}$.

1. a) Exprese esa temperatura en kelvin.
2. b) ¿Cuántos kelvin de diferencia hay con la temperatura corporal normal, de $37\ ^\circ\text{C}$?

La escala Fahrenheit fija $32\ ^\circ\text{F}$ en el punto de congelación del agua.

1. a) Compruebe, con la expresión $T_F = 1.8 \times t_C + 32$, que $0\ ^\circ\text{C}$ equivale efectivamente a $32\ ^\circ\text{F}$.
2. b) Calcule a cuántos grados Fahrenheit hierve el agua, es decir, a cuánto equivalen $100\ ^\circ\text{C}$.

Existe una temperatura en la que un termómetro Celsius y uno Fahrenheit marcan el mismo número. La figura muestra las dos escalas una junto a la otra:

1. a) Plantee la igualdad $t = 1.8 \times t + 32$ y resuélvala.
2. b) ¿A qué temperatura ocurre esa coincidencia?
3. c) Compruebe el resultado aplicando la fórmula de conversión al valor obtenido.

El nitrógeno líquido, muy usado en laboratorios y en cocina creativa, hierve a $77\ \text{K}$.

1. a) Exprese esa temperatura en grados Celsius.
2. b) Pásela después a grados Fahrenheit.
3. c) ¿Por qué hay que manipular el nitrógeno líquido con guantes y anteojos especiales?

Kevin comenta: «ayer estábamos a $15\ ^\circ\text{C}$ y hoy a $30\ ^\circ\text{C}$, así que hoy hace el doble de calor».

1. a) Exprese ambas temperaturas en kelvin.
2. b) Calcule cuánto ha aumentado la temperatura en kelvin y valore si es razonable decir «el doble».
3. c) Explique por qué comparar así las temperaturas solo tendría sentido, como mucho, en una escala cuyo cero sea el cero absoluto.

Queremos saber a cuánto equivale un aumento de temperatura de $10\ ^\circ\text{C}$ en las otras escalas.

1. a) Exprese $20\ ^\circ\text{C}$ y $30\ ^\circ\text{C}$ en kelvin y en grados Fahrenheit.
2. b) Calcule la diferencia entre ambos valores en cada una de las tres escalas.
3. c) Concluya qué dos escalas tienen grados del mismo tamaño y qué escala tiene los grados más pequeños.

La escala Celsius fijó su $0$ y su $100$ en dos puntos concretos del agua.

1. a) ¿Cuáles son esos dos puntos?
2. b) ¿Cuántos grados hay entre ambos puntos en la escala Celsius? ¿Y en la Kelvin? ¿Y en la Fahrenheit (entre $32\ ^\circ\text{F}$ y $212\ ^\circ\text{F}$)?
3. c) Razone, a partir de esos intervalos, por qué un grado Fahrenheit es más pequeño que un grado Celsius.

En la superficie de la Luna la temperatura llega a $127\ ^\circ\text{C}$ durante el día y baja hasta $-173\ ^\circ\text{C}$ por la noche.

1. a) Exprese ambas temperaturas en kelvin.
2. b) Calcule la variación de temperatura entre el día y la noche, en kelvin y en grados Celsius.
3. c) Explique por qué esa variación coincide en las dos escalas.

En Yakutsk (Siberia) se han llegado a medir $-50\ ^\circ\text{C}$. Observe la escala del termómetro de la figura:

1. a) Exprese esa temperatura en kelvin.
2. b) ¿Podría medirse algún día una temperatura de $-300\ ^\circ\text{C}$ en algún lugar del universo? Justifíquelo usando el concepto de cero absoluto.
3. c) ¿Puede haber temperaturas negativas en la escala Celsius? ¿Y en la escala Kelvin? Razone ambas respuestas.

La temperatura corporal normal es de $37\ ^\circ\text{C}$ y con fiebre alta puede llegar a $40\ ^\circ\text{C}$.

1. a) Exprese ambas temperaturas en kelvin y en grados Fahrenheit.
2. b) ¿En cuánto ha subido la temperatura en cada una de las tres escalas?
3. c) Explique por qué el aumento vale lo mismo en grados Celsius y en kelvin, pero no en grados Fahrenheit.