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Termómetro de alcohol
Cómo elaborar el termómetro

El termómetro de alcohol fue el primero que se creó, y mide la temperatura de manera efectiva. Es más fiable que el termómetro de mercurio, que se utiliza frecuentemente.

Los termómetros de alcohol sirven para tomar la temperatura del ambiente: se usa en todo tipo de ambiente, pero no en personas.

Materiales:

1 Botella de Vidrio

1 Barra de Plastilina

Alcohol

1 Popote

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Teoría del termómetro

Conceptos utilizados para la elaboración

Un termómetro es un instrumento que mide la temperatura de un sistema en forma cuantitativa. Una forma fácil de hacerlo es encontrando una sustancia que tenga una propiedad que cambie de manera regular con la temperatura como el mercurio (Hg) dentro de un termómetro de vidrio: al calentarse, se expande y viceversa, al enfriarse se contrae, lo que se visualiza contra una escala graduada.

La variación de temperatura afecta al volumen del líquido, de manera que el mismo se desplaza por el depósito, que está graduado. Si aumenta la temperatura, el líquido se dilata; y si la temperatura disminuye, el líquido se contrae. La graduación del depósito que contiene el mercurio o el alcohol nos permite saber, en todo momento, la temperatura del medio en el que está situado el termómetro, el cual debe estar protegido de la acción directa de los rayos del sol.

La temperatura puede medirse en diferentes escalas: la escala Celsius (grados centígrados), pero en otros países también se utiliza la escala Fahrenheit.

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Pasos de elaboración

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Sección de Video 1
Elaboración + otro video de termómetro casero

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Elaboración Termómetro

IntroducciÓn:

El termómetro es un instrumento que se utiliza para medir la temperatura. Fue inventado en el año 1592 por Galileo Galilei. Existen distintos tipos de termómetros:

1) Termómetro de vidrio o de líquidos:

Hechos con vidrio sellado, muestra la temperatura por medio del nivel al que llega el mercurio o alcohol en una escala graduada. Estos líquidos se dilatan y contraen debido a los cambios de temperatura. Generalmente, la escala de medición que usa es Celsius, aunque también se puede expresar en grados Fahrenheit.  Actualmente estos termómetros contienen alcohol coloreado debido al peligro que significa el contacto con el mercurio.

2) Pirómetros o termómetros sin contacto:

Estos miden la temperatura a partir de la radiación de calor emanada por los objetos. Estos termómetros permiten utilizarse si tener que tocar los objetos, lo que permite medirlos cuando están en movimiento o alejados, así como también cuando sus temperaturas son muy elevadas.

3) Termómetros con lámina bimetálica:

Como su nombre indica, están compuestos por dos láminas de metálicas cuyos coeficientes de dilatación son diferentes. Cuando se produce un cambio de temperatura, una de las láminas se curva primero y este movimiento se traduce en una aguja que señala la temperatura.  

♦ Termómetro de alcohol ♦

Materiales:

1 Botella de Vidrio

1 Barra de Plastilina

Alcohol

1 Popote

El alcohol es una sustancia que se dilata o contrae y, por lo tanto, sube o baja dentro del tubo capilar con los cambios de temperatura. En el tubo capilar se establece una escala que marca exactamente la temperatura en ese momento.

El termómetro de alcohol fue el primero que se creó, y mide la temperatura de manera efectiva. Es más fiable que el termómetro de mercurio, que se utiliza frecuentemente.

Los termómetros de alcohol sirven para tomar la temperatura del ambiente: se usa en todo tipo de ambiente, pero no en personas.

Mundialmente, se utilizan dos escalas para medir temperatura: Celsius, y Fahrenheit (en Estados Unidos). El agua se congela a 0 grados Celsius (C), o a 32 grados Fahrenheit (F), y hierve a 100 grados C o a 212 grados F. Las dos escalas miden las mismas temperaturas, pero tienen diferentes maneras de expresarlas. 

Algunos científicos usan termómetros graduados según la escala de Kelvin. Ella se define a partir del cero absoluto, temperatura a la cual no existe movimiento de partículas de ningún tipo y las sustancias, por lo tanto, no tienen energía termal. Cero grados en escala de Kelvin corresponden a -273,15 grados C. Ningún científico ha logrado medir ningún tipo de sustancia a cero absoluto.

1. Mide cantidades iguales de agua y alcohol, y ponlas en la botella hasta llenar un cuarto de su capacidad. Agrega unas gotas de colorante (el color que más te guste) y mézclalo con el líquido. 

2. Pon el popote dentro de la botella, sin que ella toque el fondo. Con la plastilina, sella la boca de la botella y deja fijo el popote. NO BEBAS EL LÍQUIDO; ES TÓXICO. 

3. Ahora sujeta la botella con tus manos y caliéntala con tu calor. ¿Qué sucede? 

¿Cuánto calor hace?

¡Felicidades! Acabas de construir un termómetro. Tal como en cualquier otro termómetro, la mezcla se expandió al calentarse, cubriendo un área mayor. Si la hubieses calentado aún más, la mezcla habría salido el popote.

Teoría termómetro

+Termómetro 


Un termómetro es un instrumento que mide la temperatura de un sistema en forma cuantitativa. Una forma fácil de hacerlo es encontrando una sustancia que tenga una propiedad que cambie de manera regular con la temperatura como el mercurio (Hg) dentro de un termómetro de vidrio: al calentarse, se expande y viceversa, al enfriarse se contrae, lo que se visualiza contra una escala graduada.

La variación de temperatura afecta al volumen del líquido, de manera que el mismo se desplaza por el depósito, que está graduado. Si aumenta la temperatura, el líquido se dilata; y si la temperatura disminuye, el líquido se contrae. La graduación del depósito que contiene el mercurio o el alcohol nos permite saber, en todo momento, la temperatura del medio en el que está situado el termómetro, el cual debe estar protegido de la acción directa de los rayos del sol.

La temperatura puede medirse en diferentes escalas: la escala Celsius (grados centígrados), pero en otros países también se utiliza la escala Fahrenheit.

La invención del termómetro se atribuye a Galileo , aunque el termómetro sellado no apareció hasta 1650. Los modernos termómetros de alcohol y mercurio fueron inventados por el físico alemán Daniel Gabriel Fahrenheit, quién también propuso la primera escala de temperaturas ampliamente adoptada , que lleva su nombre . En la escala Fahrenheit, el punto de congelación de agua corresponde a 32°f y su punto de ebullición a presión normal es de 212°f .Desde entonces se han propuesto diferentes escalas de temperatura ; en la escala Celsius ,diseñada por el astrónomo sueco Anders Celsius y utilizada en la mayoría de los países , el punto de congelación del agua es 0 grados y el punto de ebullición es de 100°.

+Tipos de Termómetros

Termómetros de líquido

Los termómetros de líquido encerrado en vidrio son, ciertamente, los más familiares: el de mercurio se emplea mucho para tomar la temperatura de las personas, y, para medir la de interiores, suelen emplearse los de alcohol coloreado en tubo de vidrio.

Los termómetros de mercurio pueden funcionar en la gama que va de -39 °C (punto de congelación del mercurio) a 357 °C (su punto de ebullición), con la ventaja de ser portátiles y permitir una lectura directa. No son, desde luego, muy precisos para fines científicos.

•Alcohol 

El termómetro de alcohol coloreado es también portátil, pero todavía menos preciso; sin embargo, presta servicios cuando más que nada importa su cómodo empleo. Tiene la ventaja de registrar temperaturas desde -112 °C (punto de congelación del etanol, el alcohol empleado en él) hasta 78 °C (su punto de ebullición), cubriendo por lo tanto toda la gama de temperaturas que hallamos normalmente en nuestro entorno.

Termómetros de gas

El termómetro de gas de volumen constante es muy exacto, y tiene un margen de aplicación extraordinario: desde -27 °C hasta 1477 °C. Pero es más complicado, por lo que se utiliza más bien como un instrumento normativo para la graduación de otros termómetros.

El termómetro de gas a volumen constante se compone de una ampolla con gas -helio, hidrógeno o nitrógeno, según la gama de temperaturas deseada- y un manómetro medidor de la presión. Se pone la ampolla del gas en el ambiente cuya temperatura hay que medir, y se ajusta entonces la columna de mercurio (manómetro) que está en conexión con la ampolla, para darle un volumen fijo al gas de la ampolla. La altura de la columna de mercurio indica la presión del gas. A partir de ella se puede calcular la temperatura.

Termómetros de resistencia de platino

El termómetro de resistencia de platino depende de la variación de la resistencia a la temperatura de una espiral de alambre de platino. Es el termómetro más preciso dentro de la gama de -259 °C a 631 °C, y se puede emplear para medir temperaturas hasta de 1127 °C. Pero reacciona despacio a los cambios de temperatura, debido a su gran capacidad térmica y baja conductividad, por lo que se emplea sobre todo para medir temperaturas fijas.

Termómetro digital

Con excelente precisión repetibilidad, el termómetro digital tiene construcciones robustas y son inmunes a las vibraciones, a la humedad y a las interferencias . Se emplean display luminoso que permite la lectura inclusive en la oscuridad. Poseen una resolución de 1°C , es decir que cambian la indicación de grado en grado. Sin embargo , a pedido se pueden suministrar con una resolución de 0,1°C.

Termómetros especiales

Los termómetros también se pueden diseñar para registrar las t° máximas o mínimas alcanzadas. Por ejemplo, un termómetro clínico de mercurio es un instrumento de medida de máx. , en el que un dispositivo entre la ampolla y el capilar de vidrio permite que el mercurio se expanda al subir la t° pero impide que refluya a no ser que se agite con fuerza . Las t° máximas alcanzadas durante el funcionamiento de herramientas y máquinas también se pueden estimar mediante pinturas especiales que cambian de color cuando se alcanza una t° determinada.

+Funcionamiento del termómetro

En física se utilizan varios tipos de termómetros, según el margen de temperaturas a estudiar o la precisión exigida. Como ya hemos señalado, todos se basan en una propiedad termométrica de alguna sustancia: que cambie continuamente con la temperatura (como la longitud de una columna de líquido o la presión de un volumen constante de gas). Hay varios tipos de dispositivos que se utilizan como termómetros . El requisito fundamental es que empleen una propiedad fácil de medir que cambie de forma marcada y predecible al variar la temperatura. Además, el cambio de esta propiedad termométrica debe ser lo más lineal posible con respecto a la variación de temperatura . En otras palabra, un cambio de dos grados en la temperatura debe provocar una variación en la propiedad termométrica dos veces mayor que un cambio de un grado, un cambio de tres grados una variación tres veces mayor , y así sucesivamente .Para medir temperaturas entre -50y 150°C se utiliza diferentes termistores fabricados con óxido de níquel manganeso o cobalto. Para temperaturas más altas se emplean termistores fabricados con otros metales o aliatores, por ejemplo, el platino se puede emplear hasta los 900°C aprox. Usando circuitos electrónicos adecuados , la lectura del galvanómetro se puede convertir directamente en una indicación digitales de la temperatura. Es posible efectuar mediciones de temperaturas muy precisas empleando termopares , en los que se generan una pequeña tensión al colocar a temperaturas distintas en la unión de un bucle formando por dos alambres de distintos metales. Para incrementar la tensión se puede conectar en serie varios termopares para formar una termo pila. Como la tensión depende de la diferencia de temperatura en ambas uniones una de ellas debe mantenerse a una temperatura conocida , en caso contrario hay que introducir en el dispositivo circuito electrónico de compensación para hallar la t° del censor.

+Partes del termómetro de laboratorio

Observando atentamente este termómetro (fig. 27) se pueden distin­guir sus diferentes partes.

» Tubo de vidrio exterior

Tiene unos 30cm de largo y un pequeño diámetro. Al ser de vi­drio, largo y fino se deberá tener cuidado al manipularlos.

» Capilar (el nombre proviene de la palabra cabello)

Es el tubo de vidrio interior. Su diámetro es muy pequeño y se en­sancha en su extremo inferior.

»  Bulbo

Es el extremo final del capilar. Funciona como depósito de la sus­tancia termométrica.

» Sustancia termométrica

Es el líquido contenido en el termómetro que se dilata o se con­trae al aumentar o disminuir la temperatura, respectivamente.

»  Escala termométrica

Es el intervalo adecuadamente dividido que aparece pintado en una placa de plástico ubicada detrás del capilar. La unidad de me­dida, el rango y la apreciación dependerán de cada termómetro.

+La temperatura

La temperatura es una propiedad general de la materia que nos informa sobre el estado de agitación de sus partículas.
La Teoría Cinético- Molecular nos dice que la materia está formada por partículas y que estas se encuentran en un estado de continua agitación.
Un cuerpo frío es aquel cuyas partículas se mueven más lentamente y en un cuerpo caliente se mueven más deprisa. La Energía cinética de las partículas marca la temperatura del cuerpo.
La temperatura de un sistema material es proporcional a la energía cinética media de sus partículas.
La temperatura es un magnitud física que se mide con el termómetro.
Los hay muy variados: de mercurio, alcohol, de gases para medir temperaturas muy bajas, los eléctricos, los bimetálicos para temperaturas altas, o los de radiación para medir temperaturas altísimas.

+Escalas termométricas:

Escala centígrada. 
Escala Fahrenheit. 
Escala Kelvin o absoluta. 

+Graduación de un termómetro

El termómetro se gradúa colocándolo en hielo fundente y marcando en el lugar donde quede la varilla de mercurio. Esta marca será el 0.
Después se introduce en el vapor de agua hirviendo, y aquí se marca el 100.
El espacio que queda entre ambas marcas se divide en 100 partes iguales. Cada una de estas partes corresponde a 1º C.

 

+La Escala Centígrada

Toma como puntos de referencia las temperaturas de fusión y de ebullición del agua, a la presión de una atmósfera, y les asigna arbitrariamente los valores 0 y 100. Después se divide el espacio entre ambas marcas en 100 partes iguales; cada una de ellas es un grado centígrado.

+La escala Fahrenheit

Originalmente tomó como temperaturas de referencia la de congelación de una salmuela (cloruro amónico en agua) y la del cuerpo humano (36 ºC); pero en la actualidad toma también los puntos de cambio de estado del agua, a los que hace corresponder con 32 ºF y 212 ºF. La escala se divide en 180 partes iguales. El intervalo de temperaturas de un grado Fahrenheit no es igual que el de un grado centígrado.
Para pasar temperaturas centígradas a Fahrenheit, o viceversa, habrá que utilizar la proporción:
t (ºC) / 100 = (t (ºF)- 32) / 180


+La escala Kelvin o absoluta

Es la escala científica. Esta no es una escala arbitraria; su cero se sitúa en el punto de temperatura mínima posible, allí donde los átomos y las moléculas estarían en reposo. Este punto se correspunde aproximadamente con - 273 ºC. El intervalo de un grado de la escala Kelvin es el mismo que el de la escala centígrada, de modo que para pasar una temperatura en grados centígrados a la escala absoluta basta con sumar 273.
T (K) = t (ºC) + 273

La unidad de temperatura en el S.I. es el Kelvin.

Audio Termómetro

Cómo preparar un termómetro de alcohol (Audio)

Recuerda que para hacer la escala puedes tomar el punto de equilibrio térmico del agua con hielo y del agua que apenas comience a hervir.

Alcohol..

Video de elaboración termómetro

Aquí pueden ver otro video para la realización de un termómetro: