Conversión de unidades de temperatura

¿Qué es la temperatura?

La temperatura se relaciona con la energía cinética media de los átomos y moléculas de una sustancia. En términos generales, cuanto más rápido se mueven las partículas, mayor es su temperatura.

Es una de las siete magnitudes básicas del SI y la temperatura termodinámica se representa con Θ. No es directamente aditiva: al poner dos cuerpos en contacto, intercambian energía hasta acercarse al equilibrio térmico.

La unidad del SI: el kelvin

El kelvin es la unidad básica del SI y se escribe K, sin signo de grado. La escala Kelvin parte del cero absoluto, que corresponde a 0 K.

Desde la revisión del SI de 2019, el kelvin se define fijando el valor numérico de la constante de Boltzmann. Así, la unidad se basa en una constante universal y no en una sustancia de referencia.

Para más información sobre la unidad Celsius, consulta la guía de Celsius.

¿Por qué convertir temperatura no es solo multiplicar?

Longitud y masa se convierten mediante un factor multiplicativo. Celsius, Fahrenheit y kelvin tienen puntos cero distintos, por lo que sus conversiones requieren multiplicar y también sumar o restar.

Por ejemplo, para pasar de Celsius a Fahrenheit se usa °F = (°C × 9/5) + 32. Esta es una relación afín: es lineal, pero no pasa por el origen.

Escala Celsius

La escala Celsius se asocia con Anders Celsius y fija, a presión atmosférica estándar, el congelamiento del agua en 0 °C y su ebullición en 100 °C.

Es la escala más utilizada en la información meteorológica y en la vida cotidiana de la mayoría de los países latinoamericanos, además de ser común en ciencia.

Escala Fahrenheit

La escala Fahrenheit fue desarrollada por Daniel Gabriel Fahrenheit. A presión atmosférica estándar, el agua congela a 32 °F y hierve a 212 °F, un intervalo de 180 grados.

Se usa principalmente en Estados Unidos para temperaturas cotidianas; en ciencia predominan Celsius y kelvin.

Rankine y Réaumur: escalas menos frecuentes

Rankine es una escala absoluta cuyas unidades tienen el mismo tamaño que el grado Fahrenheit y cuyo cero es el cero absoluto. Puede encontrarse en algunos cálculos de ingeniería termodinámica en Estados Unidos.

La escala Réaumur, desarrollada en el siglo XVIII, sitúa el congelamiento del agua en 0 °Ré y su ebullición en 80 °Ré. Hoy es poco frecuente y aparece sobre todo en referencias históricas.

¿Qué significa el cero absoluto?

El cero absoluto (0 K, −273,15 °C, −459,67 °F) es el límite inferior de la escala termodinámica. En el modelo clásico corresponde a la menor energía cinética posible de las partículas.

La mecánica cuántica describe una energía residual incluso cerca de ese límite. Se han logrado temperaturas extremadamente próximas al cero absoluto, pero no alcanzarlo exactamente mediante un número finito de procesos.

¿Cómo se mide la temperatura?

Se usan termómetros de líquido, digitales, termopares, termómetros de resistencia (RTD) e infrarrojos sin contacto. Cada tecnología se adapta a un rango y una precisión diferentes.

Los termopares son comunes en industria porque cubren rangos amplios. Estiman la temperatura a partir de la diferencia de voltaje generada por la unión de dos metales distintos.