¿Qué Es Un Termómetro De Mercurio?: Partes, Funcionamiento
El termómetro de mercurio es un instrumento para medir la temperatura, generalmente se utiliza para medir la temperatura de un objeto en particular, se le dice termómetro de mercurio porque el mismo cuenta en su interior con un líquido de mercurio, el cual reacciona según la siguiente propiedad:
Dilatación
La dilatación se refiere al conjunto de fases sucesivas mediante las cuales una sustancia en específico se expande aumentando su volumen.
Historia del termómetro de mercurio
El termómetro se creó en el año 1714 por Daniel Gabriel Fahrenheit, el cual tenía un tubo capilar de diámetro constante, con una ampolla en su extremo llena de mercurio, de allí se empezó a utilizar el mercurio como sustancia para este tipo de termómetros hasta que se encontró su nivel de toxicidad.
Se utilizó un termómetro de mercurio que utilizaba los niveles de temperatura de fusión y ebullición del agua, es decir, 0 °C y 100°C, dicho termómetro fue ideado por Jean-Pierre Christin el 19 de marzo del año 1744. Antes de empezar a explicar el funcionamiento del termómetro de mercurio es conveniente abordar sus partes.
¿Cómo está formado el termómetro de mercurio?
A continuación se presenta una imagen en la cual se pueden observar las partes de un termómetro de mercurio.
En la imagen anterior se pueden observar las siguientes partes:
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Bulbo
Es el recinto que está destinado a contener el líquido de mercurio, el mismo hace contacto con el material u objeto a medir, es decir, si se desea medir la temperatura de un cuerpo en específico esta es la parte del termómetro que debe entrar en contacto con dicho cuerpo para medir su temperatura.
Radiación
La radiación es la emisión de energía que pueden liberar los cuerpos y que se propaga a través del espacio, es decir, la radiación es energía que viaja fuera del cuerpo hacia el espacio que lo rodea, pudiendo transferirla a otros cuerpos circundantes.
El término nombrado anteriormente (radiación) es importante tenerlo claro para la siguiente característica del bulbo.
El bulbo impide el ingreso de radiaciones
El bulbo está diseñado de tal forma que impide las radiaciones que pueden aportar o emitir hacia él cuerpos exteriores y que se encuentran alrededor del termómetro de mercurio sin que hagan contacto con el mismo.
Las radiaciones emitidas por estos cuerpos circundantes son no deseadas ya que cuando hablamos de que el bulbo las impide es porque dichas radiaciones podrían afectar la lectura de temperatura que el termómetro de mercurio le está haciendo a un cuerpo que si está en contacto con él.
Mercurio
El mercurio como ya se dijo anteriormente y se puede ver en la imagen anterior es una sustancia que se encuentra en la parte interior del termómetro.
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Cuando la temperatura aumenta el mercurio se dilata, cuando la temperatura disminuye el mercurio vuelve a su posición inicial.
La posición inicial del mercurio es lo más cercana al bulbo que se pueda, se dice que esto es así mientras el termómetro no se utilice para medir la temperatura de ningún cuerpo ya que cuando se desea medir la temperatura de un material, el mismo se dilata abandonando su posición inicial y aumentando su volumen, si la temperatura del cuerpo es distinta a la temperatura ambiente.
Escala númerica
La escala numérica se utiliza para obtener la lectura de temperatura del cuerpo que se está midiendo, cuando se está midiendo la temperatura de un cuerpo que es mayor a la temperatura ambiente, el mercurio se dilata hasta un punto en donde marca en la escala la temperatura correspondiente del cuerpo.
Graduación
La graduación representa las divisiones que pueden haber entre dos lecturas sucesivas en la escala numérica, mientras mayor sea el número de divisiones, mayor será la precisión del termómetro.
Apreciación
Por ejemplo suponiendo un número de divisiones igual a 10, el termómetro tendrá una apreciación Ap= (LM-Lm)/N°, donde:
Ap = Apreciación.
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LM = Es la lectura mayor.
Lm = Es la lectura menor.
N° = El número de divisiones entre esas dos lecturas.
Según la ecuación anterior podemos ver que mientras mayor sea el número de divisiones menor será la apreciación del termómetro como se dijo anteriormente, es decir, que tendremos un mayor alcance de medida, para medir pequeñas desviaciones en la temperatura igual a Ap.
Tubo capilar
El tubo capilar es una cavidad en el termómetro, es decir, representa el espacio interior en el cual está contenido el mercurio.
El diámetro del tubo capilar es de alrededor el diámetro de un cabello pero un poco más grande.
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Presenta una resistencia en sus paredes internas la cual vence el mercurio cuando aumenta de volumen y se expande como consecuencia de una dilatación a causa de un aumento de temperatura.
Tallo del termómetro
Representa la estructura del termómetro sobre la cual se graba la escala numérica y la graduación.
El tallo del termómetro se encarga de contener al mercurio en su cavidad interior.
En la parte inferior del tallo se coloca el bulbo de temperatura que es el componente del termómetro que hace contacto con el cuerpo a medir para determinar su temperatura.
¿Cómo un termómetro de mercurio mide la temperatura?
Se coloca en contacto con el objeto al cual se le desea medir la temperatura por un tiempo determinado, mientras transcurre este tiempo, se transfiere el calor del cuerpo hacia el termómetro de mercurio lo que hace que el mercurio se expanda o aumente de volumen como consecuencia de una dilatación debida a este ingreso de energía, que se traduce como aumento en la temperatura.
Al transcurrir el tiempo establecido, toda la energía que el cuerpo le podía transferir al termómetro la cual recibe el líquido de mercurio interno ya ha sido transferida, por lo tanto, el mercurio ya llegó a su máxima dilatación, por lo que se produce a retirar el termómetro del objeto a medir.
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Luego se observa la temperatura, a la cual se encuentra el mercurio a través de su posición en la escala numérica.
¿Cómo se usa el termómetro de mercurio para medir la temperatura corporal?
Se ingresa en la boca de la persona a la cual se le desea medir la temperatura, se espera un tiempo alrededor de 3 minutos, se retira de la boca, luego se observa la temperatura medida a través de la escala en la cual se encuentra el número respectivo que apunta el mercurio, la cual es como resultado la temperatura de la persona.
Termómetros de mercurio dejan de salir al mercado
Es un hecho que actualmente los termómetros de mercurio dejaron de salir al mercado debido a su toxicidad, ya que el vapor de mercurio es altamente tóxico, es cierto que el mercurio dentro de un termómetro está en estado líquido, pero la capacidad que tiene el mercurio para convertirse en vapor es muy alta.
Si el termómetro se rompe, fácilmente el mercurio al ser expulsado y entrar en contacto con el medio ambiente podría convertirse en vapor, por lo que podría ser inhalado por una persona causando la toxicidad en la misma, por la misma razón el uso del mercurio en general está prohibido en el sector salud.
Escalas de medida
La mayor parte de países optan por utilizar la escala en centígrados (°C), sin embargo hay un grupo que tiene otro tipo de escalas entre las cuáles están:
- Escala Fahrenheit (°F)
- Escala Kelvin (K)
- Grado Réaumur (°R)
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