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title: "La temperatura y los termómetros"
book: "Física de primaria y secundaria"
subject: physics
language: es
chapter: 15
exercises: 11
source: https://one-course.com/books/physics/1/es/chapter/15-la-temperatura-y-los-termometros
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# Capítulo 15 — La temperatura y los termómetros

Hace dos inviernos, tres cuencos de agua engañaron a tus dos manos: la misma agua le parecía caliente a una y fresca a la otra. Prometimos entonces que algún día un instrumento zanjaría esas discusiones. Aquí está — el [termómetro](#def-g3-temperature-thermometers-temperature), el pequeño juez de vidrio que convierte lo caliente y lo frío en un número.

## 15.1 Por qué el tacto no basta

**Ejemplo 15.1 (Los jueces injustos).**

El tacto juzga injustamente en todas las estaciones: el tobogán de metal parece más frío que el banco de madera que está a la misma [sombra](https://one-course.com/books/physics/1/es/chapter/3-la-luz-y-las-sombras#def-g1-light-and-shadows-shadow); el agua templada le parece caliente a una mano fría y fresca a una caliente; y después de jugar en la nieve, el pasillo helado parece acogedor. Para comparar lo caliente y lo frío con honradez — entre habitaciones, entre días y entre personas — necesitamos un juez que no cambie nunca de opinión: un instrumento.

## 15.2 El termómetro y sus grados

**Definición 15.2 (La temperatura).**

La *temperatura* de una cosa es el número que dice exactamente cuánto de caliente o de fría está. Número más alto, cosa más caliente; número más bajo, cosa más fría. La temperatura se mide en *grados Celsius*, que se escriben ${}^{\circ}\mathrm{C}$, con un *termómetro*.

**Proposición 15.3 (Los dos hitos del agua).**

La escala Celsius está anclada en los dos grandes cambios de estado del agua:

1. a $0\,{}^{\circ}\mathrm{C}$ , el agua [se congela](https://one-course.com/books/physics/1/es/chapter/9-hielo-agua-vapor#def-g2-ice-water-steam-meltfreeze) y se convierte en hielo (y el hielo [se derrite](https://one-course.com/books/physics/1/es/chapter/9-hielo-agua-vapor#def-g2-ice-water-steam-meltfreeze) );
2. a $100\,{}^{\circ}\mathrm{C}$ , el agua hierve y se convierte en vapor.

Entre los dos hitos, la escala se corta en $100$ grados iguales — una escalera de peldaños pequeños que va del hielo al vapor.

![Un termómetro: el líquido rojo sube cuando se lo calienta. Aquí está en la marca 25 — la temperatura es 25\, C.](https://one-course.com/images/onecourse/chapters/physics-1/g3-temperature-thermometers/fig-c752b72e080d.svg)

*Un [termómetro](#def-g3-temperature-thermometers-temperature): el [líquido](https://one-course.com/books/physics/1/es/chapter/14-solidos-liquidos-y-gases#def-g3-solids-liquids-gases-liquid) rojo sube cuando se lo calienta. Aquí está en la marca $25$ — la [temperatura](#def-g3-temperature-thermometers-temperature) es $25\,{}^{\circ}\mathrm{C}$.*

**Ejemplo 15.4 (Cómo trabaja el juez de vidrio).**

Dentro del tubo fino del [termómetro](#def-g3-temperature-thermometers-temperature) hay encerrado un [líquido](https://one-course.com/books/physics/1/es/chapter/14-solidos-liquidos-y-gases#def-g3-solids-liquids-gases-liquid) de color. El calor hace que ese [líquido](https://one-course.com/books/physics/1/es/chapter/14-solidos-liquidos-y-gases#def-g3-solids-liquids-gases-liquid) se hinche un poquito — y en un tubo tan fino, hincharse un poco empuja la columna visiblemente hacia arriba. El frío la encoge otra vez. Al [líquido](https://one-course.com/books/physics/1/es/chapter/14-solidos-liquidos-y-gases#def-g3-solids-liquids-gases-liquid) no se le puede engañar como a una mano: se hincha lo mismo con el mismo calor, hoy, mañana y para todo el mundo.

![Un termómetro de verdad en su pared: la columna roja sube por la escala, y cualquiera que lea la marca obtiene el mismo número.](https://one-course.com/images/onecourse/chapters/physics-1/g3-temperature-thermometers/img-f6d55e0aa128.jpg)

*Un [termómetro](#def-g3-temperature-thermometers-temperature) de verdad en su pared: la columna roja sube por la escala, y cualquiera que lea la marca obtiene el mismo número.*

## 15.3 Leer un termómetro

**Método 15.5 (Leer un termómetro).**

1. pon el [termómetro](#def-g3-temperature-thermometers-temperature) donde quieras conocer la [temperatura](#def-g3-temperature-thermometers-temperature) — en el agua, a la [sombra](https://one-course.com/books/physics/1/es/chapter/3-la-luz-y-las-sombras#def-g1-light-and-shadows-shadow) en la calle, debajo de la lengua;
2. *espera* — el [líquido](https://one-course.com/books/physics/1/es/chapter/14-solidos-liquidos-y-gases#def-g3-solids-liquids-gases-liquid) necesita tiempo para acabar de subir o de bajar; míralo hasta que deje de moverse;
3. pon el ojo a la altura de lo alto de la columna;
4. lee el número de la marca a la que llega la columna y escríbelo con su [unidad](https://one-course.com/books/physics/1/es/chapter/7-medir-longitudes#def-g2-measuring-length-measure) : $18\,{}^{\circ}\mathrm{C}$ .

Leerlo demasiado pronto, o de lado, da un número equivocado — el juez es honrado, pero hay que preguntarle como es debido.

**Ejemplo 15.6 (Temperaturas para andar por casa).**

Algunos números que vale la pena saberse de memoria: una habitación agradable está a unos $20\,{}^{\circ}\mathrm{C}$; tu cuerpo se mantiene a unos $37\,{}^{\circ}\mathrm{C}$, lo mismo en verano que en invierno (bastante por encima de eso es fiebre — el [termómetro](#def-g3-temperature-thermometers-temperature) del médico lo sabe); el frigorífico está a unos $4\,{}^{\circ}\mathrm{C}$; un día caluroso de verano llega a $30\,{}^{\circ}\mathrm{C}$; el agua del baño está agradable cerca de los $35\,{}^{\circ}\mathrm{C}$.

![Cuatro temperaturas conocidas: cuanto más alta la columna, más caliente está la cosa.](https://one-course.com/images/onecourse/chapters/physics-1/g3-temperature-thermometers/fig-b3b41424801f.svg)

*Cuatro [temperaturas](#def-g3-temperature-thermometers-temperature) conocidas: cuanto más alta la columna, más caliente está la cosa.*

## 15.4 Por debajo de cero

**Ejemplo 15.7 (Números de invierno).**

Una mañana helada, la columna baja *por debajo* de la marca del $0$. Ahí abajo las marcas siguen, y las leemos con la palabra “menos”: una marca por debajo de cero es *menos un* grado; cinco marcas por debajo son *menos cinco*, que se escribe $-5\,{}^{\circ}\mathrm{C}$. Los números negativos son más fríos que el cero, y cuanto más bajan, más dura es la helada: una mañana de $-10$ muerde más que una de $-2$. El parte del tiempo los dice todas las tardes de invierno.

**Observación 15.8 (El cero no es “nada”).**

En esta escala, el $0$ no significa “ninguna [temperatura](#def-g3-temperature-thermometers-temperature)” — es sencillamente la marca en la que el agua [se congela](https://one-course.com/books/physics/1/es/chapter/9-hielo-agua-vapor#def-g2-ice-water-steam-meltfreeze), un hito como una señal de carretera. El tiempo puede estar más templado o más frío que el hito; el [termómetro](#def-g3-temperature-thermometers-temperature) solo te dice de qué lado y por cuántas marcas. (Los números por debajo de cero tienen toda una aritmética propia — tu curso de matemáticas los tomará como es debido en un año posterior.)

## 15.5 Ejercicios

**Ejercicio 15.1 ★.**

¿Por qué es un [termómetro](#def-g3-temperature-thermometers-temperature) un juez más justo de lo caliente y lo frío que tu mano? Nombra una manera en la que las manos se dejaron engañar en capítulos anteriores.

**Solución de Ejercicio 15.1.**

El [termómetro](#def-g3-temperature-thermometers-temperature) da el mismo número para el mismo calor, lo lea quien lo lea y cuando lo lea. A las manos las engañaron los tres cuencos (la misma agua templada parecía caliente y fresca a la vez) y el metal, que parece más frío que la madera a la misma [sombra](https://one-course.com/books/physics/1/es/chapter/3-la-luz-y-las-sombras#def-g1-light-and-shadows-shadow).

**Ejercicio 15.2 ★.**

¿A qué [temperatura](#def-g3-temperature-thermometers-temperature) [se congela](https://one-course.com/books/physics/1/es/chapter/9-hielo-agua-vapor#def-g2-ice-water-steam-meltfreeze) el agua? ¿Y a cuál hierve? ¿En qué [unidad](https://one-course.com/books/physics/1/es/chapter/7-medir-longitudes#def-g2-measuring-length-measure) están los dos números?

**Solución de Ejercicio 15.2.**

El agua [se congela](https://one-course.com/books/physics/1/es/chapter/9-hielo-agua-vapor#def-g2-ice-water-steam-meltfreeze) a $0\,{}^{\circ}\mathrm{C}$ y hierve a $100\,{}^{\circ}\mathrm{C}$ — los dos en [grados Celsius](#def-g3-temperature-thermometers-temperature).

**Ejercicio 15.3 ★.**

¿Qué le pasa al [líquido](https://one-course.com/books/physics/1/es/chapter/14-solidos-liquidos-y-gases#def-g3-solids-liquids-gases-liquid) del tubo fino cuando se calienta el [termómetro](#def-g3-temperature-thermometers-temperature)? ¿Y cuando se enfría? ¿Por qué se ve tan claramente un cambio tan pequeño?

**Solución de Ejercicio 15.3.**

Al calentarlo, el [líquido](https://one-course.com/books/physics/1/es/chapter/14-solidos-liquidos-y-gases#def-g3-solids-liquids-gases-liquid) encerrado se hincha y la columna sube; al enfriarlo, se encoge y la columna baja. El tubo es tan fino que hasta un hinchamiento diminuto empuja la columna hacia arriba de manera bien visible.

**Ejercicio 15.4 ★.**

Enumera los dos errores contra los que avisa el [Método 15.5](#met-g3-temperature-thermometers-read) al leer un [termómetro](#def-g3-temperature-thermometers-temperature).

**Solución de Ejercicio 15.4.**

Leerlo demasiado pronto (antes de que la columna haya dejado de moverse) y leerlo de lado en vez de con el ojo a la altura de lo alto de la columna.

**Ejercicio 15.5 ★.**

Empareja cada cosa con su [temperatura](#def-g3-temperature-thermometers-temperature) probable — $4\,{}^{\circ}\mathrm{C}$, $20\,{}^{\circ}\mathrm{C}$, $37\,{}^{\circ}\mathrm{C}$, $100\,{}^{\circ}\mathrm{C}$: agua hirviendo; un salón acogedor; el interior del frigorífico; tu propio cuerpo.

**Solución de Ejercicio 15.5.**

Agua hirviendo: $100\,{}^{\circ}\mathrm{C}$. Salón acogedor: $20\,{}^{\circ}\mathrm{C}$. Frigorífico: $4\,{}^{\circ}\mathrm{C}$. Tu cuerpo: $37\,{}^{\circ}\mathrm{C}$.

**Ejercicio 15.6 ★.**

El [termómetro](#def-g3-temperature-thermometers-temperature) del baño marca $35\,{}^{\circ}\mathrm{C}$; la olla del fogón marca $100\,{}^{\circ}\mathrm{C}$. ¿Cuál está más caliente y se puede tocar la olla sin peligro? ¿Cuántos grados más caliente está la olla que el baño?

**Solución de Ejercicio 15.6.**

La olla está más caliente, por $100 - 35 = 65$ grados — y muchísimo más caliente de lo que se puede tocar: está a la [temperatura](#def-g3-temperature-thermometers-temperature) de ebullición.

**Ejercicio 15.7 ★.**

Un [termómetro](#def-g3-temperature-thermometers-temperature) de invierno tiene la columna $3$ marcas por debajo de cero. ¿Cómo se dice y se escribe esa [temperatura](#def-g3-temperature-thermometers-temperature)? ¿Es más fría o más templada que $-8\,{}^{\circ}\mathrm{C}$?

**Solución de Ejercicio 15.7.**

Menos tres [grados Celsius](#def-g3-temperature-thermometers-temperature), que se escribe $-3\,{}^{\circ}\mathrm{C}$. Es *más templada* que $-8\,{}^{\circ}\mathrm{C}$: ocho marcas por debajo de cero es meterse más adentro de la helada que tres.

**Ejercicio 15.8 ★.**

Ayer el [termómetro](#def-g3-temperature-thermometers-temperature) del jardín marcaba $6\,{}^{\circ}\mathrm{C}$ en el desayuno y $14\,{}^{\circ}\mathrm{C}$ a la hora de comer. ¿Cuántos grados se templó la mañana?

**Solución de Ejercicio 15.8.**

$14 - 6 = 8$: la mañana se templó $8$ grados.

**Ejercicio 15.9 ★.**

Los charcos de la acera se han convertido en hielo durante la noche. ¿Qué puedes decir de la [temperatura](#def-g3-temperature-thermometers-temperature) de la noche, sin ningún [termómetro](#def-g3-temperature-thermometers-temperature)? ¿Qué hito estás usando?

**Solución de Ejercicio 15.9.**

La noche bajó de $0\,{}^{\circ}\mathrm{C}$ — el hito de congelación del agua. Los charcos helados son un [termómetro](#def-g3-temperature-thermometers-temperature) hecho de tiempo atmosférico.

**Ejercicio 15.10 ★★.**

Nada más volver de jugar en la nieve, Emma entra corriendo en el pasillo y grita: “¡Aquí dentro hace un calor achicharrante!”. El [termómetro](#def-g3-temperature-thermometers-temperature) del pasillo marca $16\,{}^{\circ}\mathrm{C}$. ¿Hace calor en el pasillo? ¿Por qué lo nota así Emma — y de qué juez debería fiarse la familia?

**Solución de Ejercicio 15.10.**

No — $16\,{}^{\circ}\mathrm{C}$ está en el lado fresco de lo agradable. La piel de Emma compara el pasillo con el jardín helado del que acaba de salir, así que a ella le parece acogedor. La familia debería fiarse del [termómetro](#def-g3-temperature-thermometers-temperature): él compara con las marcas fijas de su escala, no con el sitio del que acaba de venir.

**Ejercicio 15.11 ★★.**

Una cocinera quiere saber si una sopa a borbotones se calienta más cuanto más hierve. Lo mide: después de un minuto hirviendo, $100\,{}^{\circ}\mathrm{C}$; después de diez minutos, $100\,{}^{\circ}\mathrm{C}$ todavía. ¿Qué le enseña el [termómetro](#def-g3-temperature-thermometers-temperature) sobre el agua hirviendo — y sobre los hitos del agua?

**Solución de Ejercicio 15.11.**

El agua hirviendo se queda a $100\,{}^{\circ}\mathrm{C}$ por mucho que hierva — el hito es un techo: calentar más produce más vapor, no agua más caliente. Justo por eso se pudo elegir los $100\,{}^{\circ}\mathrm{C}$ como hito fiable.