Termometro (I)

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Usos generales del termómetro

Un termómetro es un dispositivo que mide la temperatura o un gradiente de temperatura (el grado de calor o frío de un objeto). Un termómetro tiene dos elementos importantes: 1) un sensor de temperatura (por ejemplo, el bulbo de un termómetro de mercurio en vidrio o el sensor pirométrico de un termómetro de infrarrojos) en el que se produce algún cambio con el cambio de temperatura; y 2) algún medio de convertir este cambio en un valor numérico (por ejemplo, la escala visible que se marca en un termómetro de mercurio en vidrio o la lectura digital en un modelo de infrarrojos). Los termómetros se utilizan ampliamente en la tecnología y la industria para vigilar los procesos, en la meteorología, en la medicina y en la investigación científica.

Algunos de los principios del termómetro eran conocidos por los filósofos griegos de hace dos mil años. Al médico italiano Santorio Santorio (Sanctorio, 1561-1636) se le atribuye comúnmente la invención del primer termómetro, pero su estandarización se completó a lo largo de los siglos XVII y XVIII.

Hay muchos tipos de termómetros usados en Ciencia, Geografía, etc.

Primeros desarrollos

Mientras que un termómetro individual es capaz de medir los grados de calor, las lecturas de dos termómetros no pueden ser comparadas a menos que se ajusten a una escala acordada. Hoy en día hay una escala de temperatura termodinámica absoluta. Las escalas de temperatura acordadas internacionalmente están diseñadas para aproximarse mucho a esto, basadas en puntos fijos y termómetros interpoladores. La escala de temperatura oficial más reciente es la Escala Internacional de Temperatura de 1990. Se extiende desde 0,65 K (-272,5 °C; -458,5 °F) hasta aproximadamente 1.358 K (1.085 °C; 1.985 °F).

Varios autores han acreditado la invención del termómetro a Héron de Alejandría. Sin embargo, el termómetro no fue un simple invento, sino un desarrollo. Héron de Alejandría (10-70 d.C.) conocía el principio de que ciertas sustancias, en particular el aire, se expanden y contraen y describió una demostración en la que un tubo cerrado parcialmente lleno de aire tenía su extremo en un recipiente de agua. La expansión y contracción del aire provocó que la posición de la interfaz agua/aire se desplazara a lo largo del tubo.

Este mecanismo se utilizó más tarde para mostrar el calor y el frío del aire con un tubo en el que el nivel de agua se controla por la expansión y la contracción del gas. Estos dispositivos fueron desarrollados por varios científicos europeos en los siglos XVI y XVII, en particular Galileo Galilei y Santorio Santorio. Como resultado, se demostró que los dispositivos producían este efecto de manera fiable, y se adoptó el término termoscopio porque reflejaba los cambios en el calor sensible (el concepto moderno de temperatura aún no había surgido). La diferencia entre un termoscopio y un termómetro es que este último tiene una escala. Aunque a menudo se dice que Galileo fue el inventor del termómetro, no existe ningún documento que indique que realmente produjo algún instrumento de este tipo.

Primer diagrama de un termoscopio

El primer diagrama claro de un termoscopio fue publicado en 1617 por Giuseppe Biancani (1566 – 1624): el primero que mostró una escala y por lo tanto constituyó un termómetro fue Santorio Santorio en 1625. Era un tubo vertical, cerrado por un bulbo de aire en la parte superior, con el extremo inferior abierto a un recipiente de agua. El nivel de agua en el tubo está controlado por la expansión y contracción del aire, por lo que es lo que ahora llamaríamos un termómetro de aire.

La palabra termómetro (en su forma francesa) apareció por primera vez en 1624 en La Récréation Mathématique de J. Leurechon, que describe uno con una escala de 8 grados. La palabra proviene de las palabras griegas θερμός, thermos, que significa «caliente» y μέτρον, metron, que significa «medida».

Los instrumentos mencionados tenían la desventaja de que también eran barómetros, es decir, sensibles a la presión del aire. En 1629, Joseph Solomon Delmedigo, un estudiante de Galileo y Santorio en Padua, publicó lo que aparentemente es la primera descripción e ilustración de un termómetro de líquido en vidrio sellado. Se describe como tener un bulbo en el fondo de un tubo sellado parcialmente lleno de brandy. El tubo tiene una escala numerada. Delmedigo no afirma haber inventado este instrumento, ni nombra a nadie más como su inventor. Hacia 1654 Ferdinando II de’ Medici, Gran Duque de Toscana (1610-1670), produjo en realidad tal instrumento, el primer termómetro de estilo moderno, dependiente de la expansión de un líquido, e independiente de la presión del aire. Muchos otros científicos experimentaron con varios líquidos y diseños de termómetro.

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