Descripción breve

Un termómetro es un instrumento utilizado para medir la temperatura o el gradiente de temperatura. Es esencial para monitorear el clima, la cocina, el diagnóstico médico y los experimentos científicos.

Uso / Función

• Meteorología: Medir la temperatura del aire y del suelo para predecir patrones climáticos.
• Medicina: Monitorear la temperatura corporal para detectar fiebre y enfermedades.
• Cocina: Asegurar que los alimentos se cocinen a temperaturas seguras.
• Industria: Monitorear procesos que requieren condiciones térmicas específicas.
• Escala: Personal a Industrial.

Principio de funcionamiento

La mayoría de los termómetros tradicionales se basan en el principio de expansión térmica.

1. Expansión: Un líquido (como mercurio o alcohol) o un sólido (tira bimetálica) se expande cuando se calienta y se contrae cuando se enfría.
2. Restricción: El material está confinado en un tubo estrecho o una configuración fija, por lo que la expansión se traduce en un movimiento visible a lo largo de una escala.
3. Lectura: El nivel del líquido o la posición de la aguja corresponde a un valor de temperatura específico basado en la calibración.

Cómo crearlo

Creación de un termómetro básico de líquido en vidrio:

1. Preparación del tubo: Se requiere un tubo de vidrio con un orificio muy fino (capilar). Se sopla un bulbo en un extremo.
2. Llenado: El bulbo y parte del tubo se llenan con un líquido (el alcohol teñido de rojo es común y más seguro que el mercurio).
3. Sellado: El líquido se calienta para expandirlo hasta la parte superior del tubo y expulsar el aire, y luego se sella la parte superior.
4. Calibración:
   • Colocar en hielo derritiéndose: Marcar este punto como 0°C (32°F).
   • Colocar en agua hirviendo (al nivel del mar): Marcar este punto como 100°C (212°F).
   • Dividir la distancia entre estos puntos en grados iguales.

• Nivel técnico: Intermedio (requiere habilidades de soplado de vidrio).

Materiales necesarios

• Esenciales:
  • Tubo de vidrio: El orificio uniforme es crítico para la precisión.
  • Líquido de expansión: Alcohol (etanol) o Mercurio (tóxico, usar con precaución).
• Herramientas: Fuente de calor (soplete) para trabajar el vidrio, herramientas de marcado de escala.
• Sustitutos:
  • Tira bimetálica: Dos metales diferentes unidos que se curvan cuando se calientan (usado en termómetros de dial).
  • Termómetro de Galileo: Utiliza esferas de vidrio de diferentes densidades en un líquido.

Variantes y mejoras

• Líquido en vidrio: El diseño clásico.
• Bimetálico: Robusto, usado en hornos y diales exteriores.
• Termopar: Moderno, utiliza voltaje eléctrico generado por metales diferentes (efecto Seebeck).
• Infrarrojo: Mide la radiación térmica a distancia (sin contacto).

Límites y riesgos

• Rango: El alcohol hierve a ~78°C, por lo que no puede medir altas temperaturas (usar mercurio o bimetálico para eso). El mercurio se congela a -39°C.
• Fragilidad: Los termómetros de vidrio se rompen fácilmente.
• Toxicidad: El mercurio es altamente tóxico si el termómetro se rompe.
• Calibración: Debe verificarse periódicamente; la presión del aire afecta el punto de ebullición para la calibración.