Ejercicios de conversión de escalas

Con base a las ecuaciones vistas anteriormente en la entrada de Escalas Termométricas presentaré a continuación algunos ejercicios de conversión de escalas:

Ejercicio 1
1.- Para la ciudad de Mérida, se pronostica una temperatura de 33°C. Determina la temperatura en la escala de Fahrenheit y Kelvin.

¿Cómo resolverlo?
A)Utilizamos la conversión de °C a °F:

Datos:             Fórmula:                   Sustitución de fórmula         Resultados:
°F =?              °F = 9/5 °C + 32       °F= 9/5 (33) + 32                °F = 91.4
°C = 33°                                         °F= 59.44 + 32

B) Para convertir a la escala Kelvin se tiene:
Datos:             Fórmula:                   Sustitución de fórmula         Resultados:
K =?               K = 9/5 °C + 273       °K= (33)°C + 273               K = 306
°C = 33°

Ejercicio 2
2.- La leche se calienta hasta alcanzar una temperatura de 88°F. ¿Qué temperatura marcarán los termómetros en la escala Celsius y Kelvin?

¿Cómo resolverlo?
A) Para convertir a la escala Celsius:
Para la escala kelvin

Datos:             Fórmula:                   Sustitución de fórmula         Resultados:
°C =?              °C = 5/9(°F - 32)       °C= 5/9 (88 - 32 )              °C = 31.11
°C = 88°F                                         °C= 5/9(56)

B) Conversión a la escala Kelvin:

Datos:             Fórmula:                   Sustitución de fórmula         Resultados:
K =?              °F = 273 + °C             K= 273 + 31.11                  K = 304.11
°C = 31.11°                                  

Fuene(s):
Guía didáctica del Cobay página 56 - 57.
                                      

Escalas Termométricas

En este tema hablaré de las escalas de temperatura más utilizadas, que son: Celsius, Fahrenheit, Kelvin y Rankin.

Empezaremos con la escala de Fahrenheit:

Fue ideada por el físico alemán Daniel Gabriel Fahrenheit (1686 - 1736), quien utilizó como punto fijo inferior la temperatura de agua congelada con sal y cloruro de amoniaco, a la cual le asignó el valor de cero. Posteriormente determinó un punto fijo superior y tomó como referencia la temperatura del cuerpo humano, asignándole un valor de 98. Para alcanzar la temperatura de ebullición del agua, su escala muestra un valor de 212 °F. Así su escala quedo determinada en 180 partes iguales.



Escala de Celcius:

Ésta escala fue diseñada por el físico y astrónomo sueco Anders Celsius (1701 - 1744), quién utilizó como punto fijo inferior el agua congelada, asignándole el valor de cero y el punto fijo superior lo determinó el punto de ebullición del agua y lo marcó con el numero 100. Y así es como quedó dividida en 100 partes iguales, a las que llamamos grados centígrados.




Escala de Rankin: 

La escala de Rankin representa el cero absoluto en unidades de tamaño idénticas a los grados Fahrenheit, fue propuesta por el físico e ingeniero escocés William John Macquorn Rankine (1820 - 1872). El valor del cero absoluto en la escala de Rankin corresponde a -460 °F.







Escala de Kelvin:

El fisico británico Lord Kelvin, quien en realidad se llamaba Willam Thompson (1824 - 1907), propuso una escala donde el cero se le asigna a la temperatura más baja posible, en donde las partículas no poseen nada de energía cinética, por lo que se le conoce como escala absoluta, la temperatura más baja posible se denomina como cero absoluto. El tamaño de cada unidad corresponde al mismo tamaño que en la escala Celsius. En esta escala no hay números negativos.




La relación entre la escala Celsius y la escala Fahrenheit es:
°C/100=(°F - 32)/180
*Simplificando la ecuación nos queda:
°C=5/9(°F-32)
*Si queremos encontrarlos en grados en la escala Fahrenheit, entonces:
°F=9/5 °C+32
Relacionando la escala Celsius con la escala Kelvin nos queda:
K = °C + 273 o bien, °C = K - 273

Fuente(s):
Guía didáctica del Cobay Página 55 - 56.