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Math 7 · Ciencias
La energía · Calor y temperatura

Escalas de temperatura

El pronóstico del tiempo de tu celular dice que hoy habrá 68 °F en Chicago. En el salón de ciencias, tu maestra mide en °C. En un laboratorio de la NASA usan kelvin. Es la misma magnitud —qué tan caliente o fría está una cosa— medida con tres reglas distintas. Saber pasar de una a otra es tan útil como saber que una milla son 5,280 pies.

Las tres escalas de temperatura

Sumerges un termómetro en un vaso con agua y hielo picado y marca $0$ en el laboratorio de ciencias, pero un termómetro de cocina estadounidense marcaría $32$ y en un laboratorio de física registrarían $273$: ¿cómo puede un mismo fenómeno medirse con tres valores tan distintos?

Comparación de los puntos de congelación y ebullición del agua en las escalas Celsius, Kelvin y Fahrenheit: 0 y 100 °C, 273 y 373 K, 32 y 212 °F. Ebullición del agua Congelación del agua °C 100 0 K 373 273 °F 212 32 Las tres marcan la ebullición y la congelación del agua con números distintos

¿Qué mide la temperatura?

Por eso existe un límite inferior: si las partículas se movieran lo más despacio posible, no podrían bajar más. Ese límite es el cero absoluto, que verás al final de esta página.

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En muchos países el pronóstico del tiempo da la temperatura en grados Celsius, pero en Estados Unidos te la dan en grados Fahrenheit. ¿Qué es una escala de temperatura?…

En muchos países el pronóstico del tiempo da la temperatura en grados Celsius, pero en Estados Unidos te la dan en grados Fahrenheit. ¿Qué es una escala de temperatura? Nombra las tres escalas que conoces y escribe el símbolo de la unidad de cada una.

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¿Cuál es la unidad de temperatura del Sistema Internacional, la que se usa en ciencia? ¿Y cuál se utiliza en la vida diaria en la mayor parte del mundo? Pon un ejemplo…

¿Cuál es la unidad de temperatura del Sistema Internacional, la que se usa en ciencia? ¿Y cuál se utiliza en la vida diaria en la mayor parte del mundo? Pon un ejemplo de cada una.

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De Celsius a kelvin

Recuerda que la temperatura mide la energía cinética promedio de las partículas: dos objetos a distinta temperatura tienen partículas que se mueven con distinta rapidez, y al ponerlos en contacto sus temperaturas se igualan hasta alcanzar el equilibrio térmico. En cualquier escala, la temperatura describe lo mismo; solo cambian el cero y el tamaño del grado.

Comparación entre las escalas Celsius y Kelvin mostrando que ambas comparten el mismo tamaño de grado pero tienen su punto de partida desplazado 273 unidades. °CK 0 °C 273 K 100 °C 373 K +100 +273 en cada punto: el salto entre ellos (100 grados) es igual en las dos escalas
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¿A qué temperatura, en grados Celsius, se congela el agua? ¿Y a qué temperatura hierve a nivel del mar? Expresa ambos valores también en kelvin.

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

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Grados Fahrenheit

Estás horneando galletas con tu familia y la receta dice que debes precalentar el horno a $350\ ^\circ\text{F}$. Tu libro de ciencias solo usa °C: ¿a cuántos grados Celsius equivale esa temperatura?

Dos termómetros iguales, uno con escala Celsius y otro con escala Fahrenheit. La congelación del agua está a 0 °C y a 32 °F, y la ebullición a 100 °C y a 212 °F. Entre los dos puntos fijos hay 100 grados Celsius y 180 grados Fahrenheit, de modo que 50 °C coinciden con 122 °F. Los dos termómetros marcan la misma temperatura: 20 °C equivalen a 68 °F. Celsius (°C) Fahrenheit (°F) 0 50 100 32 122 212 ebullición del agua congelación del agua 20 °C = 68 °F 100 grados 180 grados entre los puntos fijos: 100 °C equivalen a 180 °F → 180/100 = 1.8

El cero absoluto

Termómetro con la escala Kelvin y Celsius: 373 K es 100 °C, 273 K es 0 °C y el cero absoluto, 0 K o −273 °C, es el límite inferior que no se puede superar. 373 K · 100 °C 273 K · 0 °C 0 K · −273 °C ebullición del agua congelación del agua cero absoluto: límite inferior no se puede bajar la escala Kelvin nunca baja de 0: no hay «menos cero absoluto»

Comparar y ordenar temperaturas

Dos vasos de agua, uno a 300 K y otro a 30 °C, junto a un termómetro con escala en kelvin a la izquierda y en Celsius a la derecha: 30 °C coincide con 303 K, por encima de 300 K. 300 K 30 °C K °C 303 300 30 27 30 °C = 303 K > 300 K

Resumen

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