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Resolviendo Ejercicios De Escalas de Temperatura


Recordemos que se utilizan tres escalas de temperatura sus unidades son grados Fahrenheit (ºF), grados Celsius (ºC) y Kelvin, mira el desarrollo del vídeo para conocer como pasar de una escala de temperatura a la otra de una forma fácil y practica. 

Escalas de Temperatura

Para constituir una escala de temperatura se establecen arbitrariamente ciertos puntos fijos e incrementos de temperatura designados grados. Dos puntos fijos habituales son la temperatura a la que funde el hielo y la temperatura a la que el agua hierve, ambos a la presión atmosférica estándar.

En la escala de temperatura Fahrenheit el punto de fusión del hielo es 32 ºF, el punto de ebullición del agua es 212 ºF, y el intervalo entre ambos se divide en 180 partes iguales llamadas grados Fahrenheit. En la escala Celsius (o centígrado) el punto de fusión del hielo es 0 ºC, el punto de ebullición del agua es 100 ºC, y el intervalo entre ambos se divide en 100 partes iguales llamas grados Celsius o centígrados. La siguiente imagen compara las distintas escalas de temperaturas (Kelvin, Centígrados, Fahrenheit y Rankine).



La escala de temperaturas del sistema internacional (SI) se nombra escala Kelvin y asigna el valor cero a la temperatura más baja posible. Este cero, 0 K, tiene lugar a -273,15 ºC. La escala Kelvin es una escala de temperatura absoluta; no hay temperaturas Kelvin negativas. El intervalo unidad en la escala Kelvin, llamando un kelvin, es igual que un grado centígrado (pero no se utiliza el símbolo de grado para las temperaturas Kelvin).

En el laboratorio se suelen medir temperaturas en Celsius. Frecuentemente, como por ejemplo para describir el comportamiento de los gases, estas temperaturas deben convertirse a temperaturas de la escala Celsius a la de Fahrenheit y viceversa. Las ecuaciones algebraicas que se dan a continuación permiten llevar a cabo con facilidad las conversiones de temperatura.

Kelvin a partir de Celsius    K = (ºC) + 273,15

Celsius a partir de Fahrenheit ºC = 5/9 [(ºF) - 32]

Fahrenheit a partir de Celsius ºF = 9/5 (ºC) + 32

El factor 5/9 aparece porque la escala Celsius utiliza 100 grados entre los dos puntos de referencia, mientras que la escala Fahrenheit emplea 180 grados: 100/180 = 5/9.

Ejemplo

Deseamos graduar un termómetro en temperaturas Celsius y Fahrenheit. En la escala Celsius la marca de temperatura más baja está a -15 ºC, y la marca de temperatura más alta está a 60º ºC. ¿Cuáles son las temperaturas Fahrenheit equivalentes?

Solución

Para conocer la temperatura más baja (-15 ºC) equivalentes en Fahrenheit aplicamos la siguiente ecuación:

ºF = 9/5 (ºC) + 32
ºF= 9/5 (-15) + 32
ºF= (-27) + 32
ºF= 5

Por lo que el equivalente de -15ºC en Fahrenheit es 5 ºF.
Para conocer la temperatura más alta (60 ºC) equivalentes en Fahrenheit aplicamos la siguiente ecuación:

ºF = 9/5 (ºC) + 32
ºF= 9/5 (60) + 32
ºF= 108 + 32
ºF= 140

Por lo que el equivalente de 60ºC en Fahrenheit es 140 ºF. 

[Referencia: Ralph H. Petrucci; William S. Harwood; F. Geoffrey Herring. Química General. Octava edición.]