Preguntas_Temperatura

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1. Cuando un cuerpo se calienta, algunas de sus propiedades físicas se modifican. Cítense algunos ejemplos. Descríbanse algunos de los procesos físicos empleados en termometría.
Se ha observado que, cuando aumentaba la temperatura de un cuerpo, se modificaban ciertas características físicas del mismo. Por ejemplo; los cuerpos sólidos, líquidos o gaseosos se dilatan. También pueden producirse cambios de estado: los sólidos funden y los líquidos hierven.
Existen numerosos tipos de termómetros y en general están basados en los siguientes efectos del calor:
a) dilatación del líquido encerrado en un tubo de vidrio;
b) dilatación de un líquido dentro de una envoltura metálica sellada y que provoca un aumento de presión;
c) desarrollo de una fuerza electromotriz entre las soldaduras de un circuito formado por dos metales diferentes <termómetro de termopar);
d) cambio de curvatura de una banda de metal compuesta por dos láminas metálicas que tienen coeficientes de dilatación diferentes y que están soldados en toda su longitud <termómetro de lámina bimetálica);
e) variación de la resistencia eléctrica de un hilo de platino;
f) variación de la resistencia de una mezcla especial desustancias químicas <termómetro de termistancia).
2. Escríbase la fórmula de conversión de las temperaturas Fahrenheit en temperaturas Celsius. 
Para obtener el valor de la escala Fahrenheit que corresponde a una temperatura dada en la escala Celsius se puede aplicar la fórmula siguiente:
Para obtener el valor de la escala Celsius que corresponde a una temperatura dada en la escala Fahrenheit, podemos transformar la ecuación de la siguiente manera:
3. ¿Cuál es la temperatura Celsius equivalente a una temperatura de 86°F?
4. Dígase brevemente lo que se sepa sobre:
a) el termómetro bimetálico; Este principio generalmente se emplea en los termógrafos para obtener un registro continuo de la temperatura.
b) la escala de temperatura Kelvin; Esta escala también se llama escala absoluta de temperatura. El punto fijo fundamental de esta escala Kelvin es el punto triple del agua pura, es decir la temperatura a la cual el agua está en equilibrio simultáneamente en sus tres estados: sólido, líquido y gaseoso. 
c) las inversiones de temperatura; la temperatura aumente con la altura. En este caso se dice que hay una inversión de temperatura dado que la variación normal de la temperatura en la troposfera está entonces invertida.
d) el viento catabático; El aire situado en la proximidad del suelo se enfría y se vuelve más pesado. Si el terreno está en pendiente, este aire frío desciende hacia niveles inferiores.
5. ¿Qué se entiende por temperatura del aire en superficie? ¿Por qué esta temperatura difiere de la temperatura del suelo?
En lenguaje meteorológico, se entiende por temperatura del aire en superficie la temperatura del aire libre a una altura comprendida entre 1,25 y 2 m sobre el nivel del suelo. Generalmente se admite que esta temperatura es representativa de las condiciones a que están sometidos los seres vivientes en la superficie de la Tierra. Está temperatura del aire así definida puede, sin embargo, ser diferente de la temperatura del suelo. En un día cálido y soleado, la temperatura del suelo puede ser mayor que la temperatura del aire en superficie, mientras que, por lo contrario, puede ser netamente menor durante las noches frías o glaciales.
6. Hágase una breve exposición sobre la variación diurna de la temperatura del aire en superficie.
En el transcurso del día, las variaciones de temperatura son mucho menos marcadas sobre el mar que sobre la tierra. La variación diurna de la temperatura del agua del mar en la superficie es generalmente menor que 1°C y, por lo tanto, la temperatura del aire cerca de la superficie del mar tiene poca variación cuando hay calma. Por el contrario, para las regiones desérticas situadas en el interior de los continentes, la temperatura del aire puede variar hasta 20°C entre el día y la noche.
Por regla general, cuando hay calma la variación diurna de la temperatura del aire en superficie es más marcada. Si hay viento, el aire es removido en un espesor muy grande. Las ganancias y pérdidas de calor que se producen respectivamente durante el día y la noche, se reparten en un gran número de moléculas de aire. Como resultado la amplitud diurna de la temperatura puede disminuir cuando hay viento.
En un lugar dado, la nubosidad reduce la amplitud de la variación diurna de la temperatura.
También influyen en la amplitud de la variación diurna de la temperatura del aire en superficie, la naturaleza de la superficie terrestre y la conductibilidad térmica de la capa subyacente. Asimismo, tiene importancia la naturaleza del terreno circundante, pues la temperatura de un lugar dado puede ser modificada por el flujo de aire caliente o de aire frío que viene de las zonas circundantes.
CUESTIONARIO
7. ¿A qué altura sobre el nivel del suelo debe medirse la temperatura del aire en superficie? Indíquense las razones por las cuales es indispensable escoger una exposición apropiada para los termómetros.
La altura es entre 1.25 y 2 metros sobre el nivel del suelo. Los termómetros que indican la temperatura del aire deben estar protegidos de factores ambientales como la radiación del Sol, además de que deben estar ventilados y estar en un espacio abierto. Algunos medios de protección son: el abrigo meteorológico de persianas y las pantallas de metal bruñido. Estos medios deben estar orientado de tal manera que la puerta quede al norte en el hemisferio norte y al sur en el hemisferio sur para evitar, los rayos directos del Sol.
8. Expónganse las características principales de los termómetros de líquido en tubo de vidrio. Dígase cuáles son las precauciones que hay que tomar en la lectura de un termómetro de mercurio en tubo de vidrio que se utiliza para medir la temperatura del aire.
Se utilizan ya que son fáciles para observaciones de rutina, además de que comprenden temperaturas máximas y mínimas. Algunos compuestos o elementos empleados en los termómetros son el mercurio, pero solo se utiliza para temperaturas más altas que -36°C. Otro es el alcohol etílico y el líquido compuesto de mercurio y talio (thallium) ya que son capaces de leer temperaturas bajas. 
La lectura es rápido y precisa. La parte superior de la columna de mercurio es una superficie curva llamada menisco. La lectura correcta es al extremo superior del menisco. La escala del termómetro está grabada sobre la varilla de vidrio. No debemos cometer un error de paralaje y para ello es necesario ver el extremo del menisco según una perpendicular al tubo del termómetro. La lectura debe ser próximo a la décima de grado. Si el termómetro está graduado en medios grados o en quintos de grado, las lecturas de las décimas deben ser calculadas.
9. Valiéndose de una figura, descríbase el principio del funcionamiento del termómetro de máxima de mercurio en tubo de vidrio. Dígase cómo se efectúa la puesta en estación de este termómetro.
El termómetro de máxima es de mercurio en un tubo de vidrio, donde el tubo capilar está estrangulado a la salida del depósito. La temperatura disminuye y después de haber alcanzado su valor máximo, el mercurio no baja más de la estrangulación, y debe estar horizontal. Cuando esté de dicha forma se inclina 2° con el horizonte. Se lee dos veces al día y debe ser igual o mayor que la temperatura más alta del termómetro de bulbo seco. En la puesta en estación se hace entrar de nuevo el mercurio en el depósito a través de la estrangulación para formar una columna continua. Para esto se sujeta el termómetro firmemente con la mano, el depósito debe estar colocado hacia abajo y se sacude, realizando con el brazo oscilaciones rápidas de manera que el termómetro describa cada vez un semicírculo y evitando el contacto con nuestro cuerpo.
10. Hágase un esquema mostrando cómo está situado el índice de vidrio en el líquido de un termómetro de mínima. Descríbase el funcionamiento de este termómetro. ¿Sobre qué extremo del índice se leela temperatura? Dígase cómo se efectúa la puesta en estación del
termómetro de mínima.
El termómetro de alcohol contiene en el interior del tubo capilar un índice de vidrio que se desplaza en el líquido, pero no emerge. 
El termómetro debe estar en una posición ligeramente horizontal. Si la temperatura disminuye, la columna de alcohol se contrae y el índice es arrastrado hacia el depósito del instrumento. Y si aumenta, la columna de alcohol se alarga, pero no ejerce fuerza sobre el índice y está estacionario.
Se lee dos veces por día. La temperatura debe ser igual o menor obtenida en el termómetro de bulbo seco. El extremo del índice más alejado del depósito es el que indica la temperatura mínima. En la puesta estación se inclina ligeramente el termómetro, con el depósito hacia arriba para que el índice se deslice hasta que esté en contacto con el menisco. 
11. Expóngase en pocas líneas:
a) el principio del funcionamiento del termógrafo de lámina bimetálica;
Los coeficientes de dilatación y de contracción de los metales son diferentes. Las dos tiras metálicas están soldadas una encima de otra y arrolladas en forma de espiral. La tira metálica exterior (en general de invar) se dilata menos que la tira interior (comúnmente de latón), cuando la temperatura aumenta, la espiral se desenrolla.
b) el ajuste que se puede efectuar en este instrumento cuando el cero está desplazado;
La calibración se efectúa por medio del tornillo de cabeza estriada. Debe hacerse cuando es diferente de 3°C.El muelle del tornillo de ajuste del punto cero quede estirado sobre su soporte después de cada ajuste. Cuando las diferencias son superiores de 3°C, el ajuste se realiza aflojando el tornillo que retiene el brazo a su suporte. Se hace girar este brazo para colocar la pluma en la posición de la temperatura correcta. Se aprieta el tornillo y se hace otro ajuste con la ayuda del tornillo C.
c) las operaciones que hay que efectuar para cambiar la banda de este instrumento.
a) Separar la pluma de la banda.
b) Anotar la hora exacta y retirar con precaución la tapa del instrumento.
c) Quitar el tambor de su eje, aflojar la varilla que sujeta la banda y retirar la banda.
d) Dar cuerda al mecanismo de relojería y regularlo. 
e) Limpiar y llenar la pluma de tinta o cambiar la pluma.
f) Colocar una nueva banda sobre el tambor. 
g) Colocar el tambor sobre su eje. Acercar la pluma a la banda y poner el tambor a la hora exacta, y girar en sentido contrario al de relojería.
h) Cerrar la tapadera del instrumento.
i) Poner la pluma en contacto con la banda por medio de la palanca especial.
j) Vigilar el funcionamiento y asegurarse que el trazo de la curva sea correcto. 
k) Inscribir sobre la banda que se retiró fechas y horas de comienzo y fin del registro y las marcas horarias. También el nombre, el indicativo y las características principales de la estación donde se efectuó el registro.
6. Indíquese brevemente:
a) ¿para qué fines se utilizan los termómetros de mínima junto al suelo cubierto de césped?; para obtener información de escarchas nocturnas e indicar temperatura mínima del aire en la superficie del suelo.
b) ¿en qué consisten los termómetros en el suelo con el tubo curvado?;
Termómetros doblados en ángulo recto de diferentes profundidades (5, 10, 20cm). Sus escalas que se encuentran hacia arriba permite la fácil lectura de las temperaturas.
c) ¿cómo se efectúa la lectura de los termómetros en el suelo colocados en tubos de hierro?
Extracción del tubo de vidrio donde está el termómetro y evitando errores de paralaje, se realiza la lectura con aproximación a la décima de grado (precisión) y además rapidez y protegiendo también el instrumento de factores ambientales como la radiación solar.