En El Salvador el pronóstico del MARN da la temperatura en grados Celsius. Si tu primo de Houston te manda una foto de su termómetro, vas a ver números muy distintos. En un laboratorio usarían kelvin. Es la misma magnitud (qué tan caliente o fría está una cosa) medida con tres reglas distintas. ¿Cómo se pasa de una a otra sin equivocarse? Lo vas a resolver en este apartado. Volvé al principio al final del apartado para ver cómo se resuelve.
Las tres escalas de temperatura
Ponés un termómetro en un vaso con agua y hielo picado y marca $0$. Un termómetro estadounidense marcaría $32$ y uno de laboratorio, $273$. ¿Cómo puede un mismo fenómeno medirse con tres números tan distintos?
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¿Cuál es la unidad de temperatura del Sistema Internacional, la que se usa en ciencia? ¿Y cuál utilizamos en la vida diaria en El Salvador? Poné un ejemplo de cada una.
¿Cuál es la unidad de temperatura del Sistema Internacional, la que se usa en ciencia? ¿Y cuál utilizamos en la vida diaria en El Salvador? Poné un ejemplo de cada una.
Una receta de galletas de Estados Unidos dice: «precalentá el horno a $350\ ^\circ\text{F}$». Si ponés el horno a $350\ ^\circ\text{C}$, las quemás. ¿A cuántos grados Celsius equivale esa temperatura?
Volvé al principio: para la receta, $350\ ^\circ\text{F}$ dan $(350-32)/1.8 \approx 177\ ^\circ\text{C}$. Nada que ver con $350\ ^\circ\text{C}$.
¿Cuándo marcan lo mismo Celsius y Fahrenheit?
Un termómetro Celsius y uno Fahrenheit marcan números distintos casi siempre. Pero ¿habrá alguna temperatura en la que los dos marquen el mismo número? Para averiguarlo, usamos la misma letra $t$ para el valor en las dos escalas y resolvemos una ecuación con la incógnita a los dos lados.
Es la única temperatura en que coinciden: antes de ella, el número Fahrenheit es menor; después, es mayor.
El cero absoluto
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El cero de la escala Kelvin recibe el nombre de cero absoluto. ¿A cuántos grados Celsius corresponde? ¿Por qué creés que se llama así?
El cero de la escala Kelvin recibe el nombre de cero absoluto. ¿A cuántos grados Celsius corresponde? ¿Por qué creés que se llama así?
En Yakutsk (Siberia) se han llegado a medir $-50\ ^\circ\text{C}$. Observá la escala del termómetro de la figura: a) Expresá esa temperatura en kelvin. b) ¿Podría…
En Yakutsk (Siberia) se han llegado a medir $-50\ ^\circ\text{C}$. Observá la escala del termómetro de la figura:
a) Expresá esa temperatura en kelvin.
b) ¿Podría medirse algún día una temperatura de $-300\ ^\circ\text{C}$ en algún lugar del universo? Justificalo usando el concepto de cero absoluto.
c) ¿Puede haber temperaturas negativas en la escala Celsius? ¿Y en la escala Kelvin? Razoná ambas respuestas.
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. a) Expresá ambas temperaturas…
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.
a) Expresá ambas temperaturas en kelvin.
b) Calculá la variación de temperatura entre el día y la noche, en kelvin y en grados Celsius.
c) Explicá por qué esa variación coincide en las dos escalas.
¿Qué está más caliente: un vaso de agua a $300\ \text{K}$ o un vaso de agua a $30\ ^\circ\text{C}$? Pasá ambos valores a la misma escala antes de comparar.
¿Qué está más caliente: un vaso de agua a $300\ \text{K}$ o un vaso de agua a $30\ ^\circ\text{C}$? Pasá ambos valores a la misma escala antes de comparar.
En una ola de calor en San Miguel se alcanzan $44\ ^\circ\text{C}$. a) Expresá esa temperatura en kelvin. b) ¿Cuántos kelvin de diferencia hay con la temperatura…
En una ola de calor en San Miguel se alcanzan $44\ ^\circ\text{C}$.
a) Expresá esa temperatura en kelvin.
b) ¿Cuántos kelvin de diferencia hay con la temperatura corporal normal, de $37\ ^\circ\text{C}$?
Kevin comenta: «ayer estábamos a $15\ ^\circ\text{C}$ y hoy a $30\ ^\circ\text{C}$, así que hoy hace el doble de calor». a) Expresá ambas temperaturas en kelvin. b)…
Kevin comenta: «ayer estábamos a $15\ ^\circ\text{C}$ y hoy a $30\ ^\circ\text{C}$, así que hoy hace el doble de calor».
a) Expresá ambas temperaturas en kelvin.
b) Calculá cuánto ha aumentado la temperatura en kelvin y valorá si es razonable decir «el doble».
c) Explicá por qué comparar así las temperaturas solo tendría sentido, como mucho, en una escala cuyo cero sea el cero absoluto.