La temperatura es una magnitud escalar que mide lo caliente o lo frío que está un sistema termodinámico (objeto, sustancia, etc). Aunque ambos conceptos están relacionados, la temperatura no es lo mismo que el calor. Mientras que la primera es una variable que permite describir un sistema termodinámico, el segundo es una forma de transferencia de energía.
Sin entrar en detalles, a nivel microscópico la temperatura está relacionada con la energía cinética (velocidad) de las moléculas. Cuando se desarrolló la Termodinámica clásica todavía no se disponía de evidencia sobre la estructura microscópica de la materia, por lo que podremos utilizar esta magnitud sin profundizar en su relación con los átomos y moléculas que constituyen un sistema termodinámico.
El dispositivo empleado para medir la temperatura se denomina termómetro. Un termómetro debe tener los siguientes elementos: un sensor de temperatura y una escala. El sensor de temperatura mide generalmente una variación de una propiedad termométrica de alguna sustancia (una propiedad física que varía con la temperatura, como la densidad, la resistencia eléctrica, etc). La escala permite convertir esta variación en un valor numérico.
El principio cero de la termodinámica hace posible la definición de temperatura:
Cuando dos cuerpos están en equilibrio térmico con un tercero, estarán en equilibrio térmico entre sí.
En cuanto a la escala, esta ha de tener puntos fijos que sean fácilmente reproducibles. Los puntos fijos son arbitrarios pero deben darse siempre a la misma temperatura. De este modo se asegura que todos los termómetros están calibrados de la misma manera.
La escala de temperaturas más utilizada mundialmente es la escala Celsius. Históricamente esta escala tenía dos puntos fijos, que se escriben como 00C y 1000C, y está dividida en cien grados. Antiguamente estos dos puntos fijos fueron respectivamente el de fusión y ebullición del agua a una atmósfera de presión. Desde el 20 de Mayo de 2019 la escala Celsius se redefinió en términos de la contante de Boltzmann.
La unidad de temperatura del Sistema Internacional es el kelvin (K). La escala Kelvin se denomina también escala absoluta de temperaturas, porque el cero de esta escala es el cero absoluto, es decir, el punto en el cual el movimiento térmico de las moléculas cesaría. Por tanto no podría haber una temperatura inferior a esta. La relación entre la escala absoluta de temperaturas y la Celsius es:
A efectos prácticos para efectuar conversiones entre las dos escalas se omite el 0.15 y se utiliza:
Observa que cuando una temperatura se expresa en kelvin no se emplea el símbolo de grado, y que la abreviatura de la unidad (K) se escribe con mayúscula porque proviene del nombre de una persona.
Si quieres conocer más detalles sobre la definición del kelvin, puedes consultar la página de la Oficina Internacional de Pesos y Medidas (BIPM).
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