Termómetro Casero

Publicado: septiembre 14, 2013 en Fisica (物理的), Tercer Periodo (第三の二ヶ月)
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OBJETIVOS

  • Observar el funcionamiento de un termómetro.
  • Desarrollar un termómetro utilizando materiales que se encuentran en un hogar común y corriente, los cuales además son reciclables, por ejemplo plástico o vidrio.
  • Dar a conocer los principios básicos del funcionamiento de un Termómetro.

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INTRODUCCIÓN

Temperatura

El termómetro (del griego θερμός (termo) el cuál significa “caliente” y metro, “medir”) es un instrumento de medición de temperatura. Desde su invención ha evolucionado mucho, principalmente a partir del desarrollo de los termómetros electrónicos digitales.

Inicialmente se fabricaron aprovechando el fenómeno de la dilatación, por lo que se prefería el uso de materiales con elevado coeficiente de dilatación, de modo que, al aumentar la temperatura, su estiramiento era fácilmente visible. El metal base que se utilizaba en este tipo de termómetros ha sido el mercurio, encerrado en un tubo de vidrio que incorporaba una escala graduada.

El creador del primer termoscopio fue Galileo Galilei; éste podría considerarse el predecesor del termómetro. Consistía en un tubo de vidrio terminado en una esfera cerrada; el extremo abierto se sumergía boca abajo dentro de una mezcla de alcohol y agua, mientras la esfera quedaba en la parte superior. Al calentar el líquido, éste subía por el tubo.

La incorporación, entre 1611 y 1613, de una escala numérica al instrumento de Galileo se atribuye tanto a Francesco Sagredo como a Santorio Santorio, aunque es aceptada la autoría de éste último en la aparición del termómetro.

En España se prohibió la fabricación de termómetros de mercurio en julio de 2007, por su efecto contaminante.

En América latina, los termómetros de mercurio siguen siendo ampliamente utilizados por la población. No así en hospitales y centros de salud donde por regla general se utilizan termómetros digitales.

Principio Básico

“Todos los metales se expanden (dilatan) al aumentar su temperatura, si reduces su temperatura entonces se contraen” como el mercurio es un metal, por medio de este fenómeno físico podemos hacer una relación de la temperatura.

MATERIALES

  • Mezcla de Agua y Alcohol.
  • Colorante.
  • Un envase de vidrio con tapa.
  • Un pitillo.
  • Plastilina (preferiblemente limpia tipos).
  • Recipiente con agua caliente.
  • Recipiente con agua y hielo.

PROCEDIMIENTO

Con un elemento corto-punzante perforar la tapa del envase de vidrio y ver que el diámetro del agujero permita la entrada del pitillo, después de esto colocar el pitillo ajustado en el agujero de manera de que sobresalga el 30% del pitillo, luego de esto se debe sellar con la plastilina en la parte superior y en la parte interna de la tapa.

Aplicar a la mezcla de agua y alcohol el colorante, e introducir la mezcla en el envase de vidrio, y sellar con la tapa previamente condicionada con el pitillo, después tapar el extremo exterior del pitillo con plastilina.

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Una vez realizado el ensamble del termómetro, se procede a colocarlo en el recipiente con el agua con hielo con lo cual se observa como el liquido sobresaliente del pitillo empieza a descender en la columna de este.

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Posteriormente se coloca el termómetro en el recipiente con el agua caliente, y se observa como el liquido sobresaliente del pitillo empieza a ascender en la columna de este.

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De esta manera queda evidenciado el comportamiento de un fluido de expandirse o contraerse según la temperatura externa.

Cómo funciona

El funcionamiento es bastante sencillo, la mezcla de 75% de agua y 25% de alcohol es bastante sensible al agua. Cuando acercamos la botella a un ambiente donde la temperatura es elevada, el calor es transferido dentro de la botella por conducción y el movimiento molecular hace que el líquido suba por el pequeño tubo de plástico (pajilla), permitiéndonos realizar una medida de temperatura.

El proceso inverso ocurre en ambientes fríos. Si realizamos varios experimentos con temperaturas patrones conocidas, podemos crear una escala y tener un termómetro casero muy funcional.

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