Escalas de temperatura
Objetivos de aprendizaje
· Indicar los puntos de congelación y de ebullición del agua en las escalas de temperatura en Centígrados y Fahrenheit.
· Convertir de una escala de temperatura a otra, usando las fórmulas de conversión.
Introducción
Al encender la televisión por la mañana, vemos el servicio meteorológico prediciendo el clima para el día. Además de decirnos cuáles serán las condiciones como soleado, lluvioso, nublado, etc, también mencionan las predicciones máximas y mínimas de temperatura. Un día caluroso de verano puede alcanzar 100° en Philadelphia, mientras que un día fresco de primavera puede bajar a 40° en Seattle.
Si has viajado a otros países, habrás notado que los meteorólogos miden el frío y el calor de una manera distinta a los Estados Unidos. Por ejemplo, la chica del tiempo en San Diego puede predecir una máxima de 89°, pero en Tijuana, Mexico — que está a sólo 20 millas al sur — puede presentar el mismo patrón climático y decir que la temperatura máxima del día será de 32°. ¿Qué está sucediendo?
La diferencia es que los dos países usan escalas de temperatura distintas. En los Estados Unidos, las temperaturas normalmente se miden utilizando la escala Fahrenheit, mientras que en otros países que usan el sistema métrico, la escala de temperatura se mide en grados Centígrados. Aprender sobre las distintas escalas — incluyendo cómo convertirlas — te ayudará a saber cómo va a ser el clima, sin importar en qué país te encuentres.
Midiendo la temperatura en dos escalas
Fahrenheit y grados Centígrados son dos escalas diferentes para medir temperatura.
| Se muestra un termómetro midiendo una temperatura de 22° Centígrados. En la escala Centígrada, el agua se congela a 0° y hierve a 100°. Si los Estados Unidos adoptaran la escala Centígrada, las predicciones del tiempo rara vez bajarían de -30° o sobrepasan los 45°. (Una temperatura de -18° correspondería a un día frío de invierno en Michigan, mientras que una temperatura de 43° podría predecirse para un día caluroso de verano en Arizona.) La mayoría de los edificios de oficinas mantienen una temperatura entre 18°C y 24°C para mantener cómodos a sus empleados. |
| Se muestra un termómetro midiendo una temperatura de 72° Fahrenheit. En la escala Fahrenheit, el agua se congela a 32° y hierve a 212°. En los Estados Unidos, las predicciones del tiempo rara vez bajan de -20° o sobrepasan los 120°. (Una temperatura de 0° correspondería a un día frío de invierno en Michigan, mientras que una temperatura de 110° podría predecirse para un día caluroso de verano en Arizona.) La mayoría de los edificios de oficinas mantienen una temperatura entre 65°C y 75°C para mantener cómodos a sus empleados. | |
| Centígrados | Fahrenheit | ||
Un cocinero pone un termómetro en una olla con agua para ver qué tan caliente está. El termómetro mide 132°, pero el agua aún no está hirviendo. ¿Qué escala de temperatura mide el termómetro?
A) Centígrados
B) Fahrenheit
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Observando los dos termómetros mostrados, puedes hacer comparaciones generales entre las escalas. Por ejemplo, mucha gente se siente cómoda a una temperatura de entre 50°F y 80°F (o entre 10°C y 25°C). Si un meteorólogo predice una temperatura promedio de 0°C (o 32°F), entonces será mejor que se salga de casa con una chamarra.
Algunas veces, es necesario convertir de manera precisa una medida en grados Centígrados a una medida en Fahrenheit o vice versa. Por ejemplo, cuando quieres saber qué temperatura corporal de un niño, y el único termómetro que tienes mide la temperatura en Centígrados. Convertir entre sistemas es un proceso sencillo siempre y cuando utilices las fórmulas siguientes.
Fórmulas de conversión de temperatura
Para convertir de Fahrenheit a grados Centígrados, utiliza ésta fórmula.
Para convertir de grados Centígrados a Fahrenheit, utiliza ésta fórmula.
¿Cómo se desarrollaron éstas fórmulas? Provienen de comparar las dos escalas. Como el punto de congelación es de 0° en la escala Centígrada y 32° en la escala Fahrenheit, restamos 32 cuando convertimos de Fahrenheit a Centígrados, y sumamos 32 cuando convertimos de Centígrados a Fahrenheit.
Hay también una razón para las fracciones 
y 
. Hay 100 grados entre el punto de congelación (0°) y el punto de ebullición (100°) del agua en los grados Centígrados y 180 grados entre los mismos puntos (32° y 212°) en la escala Fahrenheit. Si escribimos estas dos escalas como una razón, 
, nos da 
. Si modificamos la razón para que sea 
, obtenemos 
. Observa cómo las fracciones se utilizan en las fórmulas de conversión.
El ejemplo siguiente ilustra la conversión de temperatura en Centígrados a Fahrenheit, utilizando el punto de ebullición del agua, que es 100° C.
| Ejemplo | ||
| Problema | El punto de ebullición del agua es de 100°C. ¿A qué temperatura hierve el agua en la escala Fahrenheit? | |
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| Se proporciona la temperatura en grados Centígrados. Para convertirla a la escala Fahrenheit, usamos la fórmula de la izquierda. | |
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| Sustituye 100 por C y multiplica. | |
|
| ||
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| Simplifica | |
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| ||
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| Suma 180 + 32. | |
| Respuesta | El punto de ebullición del agua es de 212°F. | |
dividiendo el numerador y el denominador entre 5.
| Ejemplo | ||
| Problema | El agua se congela a 32°F. En la escala Centígrada, ¿qué temperatura es esta? | |
|
| Se proporciona la temperatura en Fahrenheit. Para convertirla a la escala Centígrada, usamos la fórmula de la izquierda. | |
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| Sustituye 32 por F y resta. | |
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| Cualquier número multiplicado por 0 es 0. | |
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| ||
| Respuesta | El punto de congelación del agua es 0°C. | |
Los dos problemas anteriores utilizan las fórmulas de conversión para realizar las conversiones de temperatura que discutimos anteriormente — los puntos de ebullición y congelación del agua. El siguiente ejemplo muestra cómo funcionan esas fórmulas para resolver un problema del mundo real que usa escalas de temperatura distintas.
| Ejemplo | ||
| Problema | Dos científicos realizan un experimento diseñado para identificar el punto de ebullición de un líquido desconocido. Uno de los científicos obtiene el resultado de 120°C; el otro obtiene el resultado de 250°F. ¿Qué temperatura es más alta y por cuánto? | |
| ¿Cuál es la diferencia entre 120°C y 250°F? | Una temperatura está dada en °C, y la otra en °F. Para encontrar la diferencia entre ellas, necesitamos medirlas en la misma escala. | |
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| Utiliza la fórmula para convertir de 120°C a °F. (También es posible convertir de 250°F a °C; esto se explica en el texto después del ejemplo.) | |
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| Sustituye 120 por C. | |
|
| Multiplica. | |
|
| Simplifica | |
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| Suma 216 + 32. | |
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| Has encontrado que 120°C = 248°F. | |
| 250°F – 248°F = 2°F | Para encontrar la diferencia entre 248°F y 250°F, resta. | |
| Respuesta | 250°F es una temperatura más alta por 2°F. | |
dividiendo el numerador y el denominador entre 5.
Pudiste haber convertido 250°F a °C y luego encontrar la diferencia de las dos medidas. (Si lo hubieras hecho de ésta forma, habrías encontrado que 250°F = 121.1°C, y que 121.1°C es más alto que 120°C por 1.1°C.) De la manera que lo hayas hecho, es importante comprar las medidas de temperatura en la misma escala, y aplicar correctamente las fórmulas de conversión.
Tatiana está buscando un lugar para irse de vacaciones y encuentra que la temperatura promedio de Barcelona, España es alrededor de 26°C. ¿Cuál es la temperatura promedio en grados Fahrenheit?
A) 79°F
B) -3°F
C) 45°F
D) 58°F
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Sumario
La temperatura normalmente se mide en dos escalas: la escala Centígrada y la escala Fahrenheit. Un termómetro en grados Centígrados medirá el punto de ebullición del agua a los 100° y el punto de congelación a los 0°; un termómetro en Fahrenheit medirá los mismos eventos a los 212° para el punto de ebullición del agua y a los 32° como el punto de congelación. Puedes utilizar las fórmulas de conversión para convertir una medida hecha en una escala a otra.
