Termometría-Fisica 2

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FÍSICA II
Ciclo 2023
CAPÍTULO 1
TERMOMETRÍA Y 
DILATACIÓN
Temperatura
TERMOMETRÍA
La temperatura depende del estado físico de un material 
y es una descripción cuantitativa de su calidez o frialdad. 
La temperatura está relacionada con la ENERGÍA 
CINÉTICA PROMEDIO de sus moléculas.
Temperatura
TERMOMETRÍA
El concepto de TEMPERATURA se origina en las ideas
cualitativas de “caliente” y “frío” basadas en las sensaciones
percibidas mediante el sentido del tacto. Pero este sentido
puede engañarnos….
Propiedades Termométricas
Propiedades de un cuerpo que varían con el cambio 
de la temperatura.
Termómetros
Termómetro de líquido 
encerrado en un recipiente 
de vidrio
Para medir la temperatura en forma indirecta se utilizan termómetros, ya 
que para su funcionamiento se aprovechan propiedades de las sustancias 
que producen cambios que individualizan una porción de ellas y que 
corresponden a variaciones de la temperatura. 
Termómetro de gas 
a volumen constante
Utiliza la
diferencia entre
las dilataciones
del líquido y
del vidrio para
registrar una
diferencia de
temperatura.
Termómetros
Termómetro 
de Resistencia
Pirómetro 
óptico
Arrollamiendo de
hilo muy fino del
conductor adecuado
bobinado entre
capas de material
aislante y protegido
con un
revestimiento de
vidrio o cerámica.
Termómetros
Elemento bimetálico
Par termoeléctico
empalme frío en un 
recipiente con agua y 
hielo
empalme en contacto 
con el cuerpo cuya 
temperatura se quiere 
determinar
sentido de la 
corriente 
eléctrica
cable de 
hierro
cable de 
cobre
cable de 
cobre
galvanómetro
Un termómetro de infrarrojos, pirómetro de infrarrojos mide la
radiación térmica y no la temperatura en sí. En términos generales, el
método comprende la medición de la energía (que se encuentra en la
banda IR) con un detector que lo convierte en una señal eléctrica.
Aplicaciones
•Control de productos alimenticios envasados al vacío, siempre que no
se realicen mediciones en las bolsas de aire
•Control de la temperatura de un horno u otros equipos;
•Detección de puntos calientes en los incendios;
•Detección de la temperatura corporal.
•No son fabricados para soportar temperaturas superiores a 106 ˚F
(41,1 ºC).
Termómetro de infrarrojo
https://es.wikipedia.org/wiki/IR
https://es.wikipedia.org/wiki/Envasado_al_vac%C3%ADo
https://es.wikipedia.org/wiki/Horno
Termómetro termográfico
•Es un método de análisis sin paradas en la producción y sin afectar al
normal funcionamiento de la instalación.
•No es necesario el contacto con el equipo, por lo que se reduce el
riesgo de accidente.
•Se determina exactamente el lugar de la anomalía. Por lo tanto, se
reduce el tiempo de reparación.
•Es un método rápido, que proporciona información muy precisa y de
forma inmediata.
•Se generan informes muy visuales y precisos mediante fotografías
termográficas.
•Es un método de análisis no destructivo
Escalas termométricas
𝐿𝐹 = 𝐿𝐶 = 𝐿𝐾
180°𝐹 = 100°𝐶 = 100 𝐾
1°𝐹 =
100
180
°𝐶 =
100
180
𝐾
1°𝐹 =
5
9
°𝐶 =
5
9
𝐾
1°𝐶 = 1 𝐾 =
9
5
°𝐹
Para definir cada escala, se eligen dos temperaturas de referencia, llamadas 
PUNTOS FIJOS (fusión y ebullición del agua a presión atmosférica normal), y se 
les asignan valores arbitrarios a dichas temperaturas. 
Termómetro a gas y la Escala Kelvin
Punto de congelamiento del agua: 0°C=273 K
Punto de ebullición del agua: 100°C=373 K
Equivalencias entre Escalas termométricas

−
−
=
−
−
=
−
−
32212
32
0100
0
273373
273 FCK TTT
180
32
100100
273 −
==
− FCK TTT
Escalas Celsius y Kelvin
tienen diferente cero pero
divisiones de igual
tamaño. Cualquier ΔT es
el mismo para esas escalas
pero no en la de
Faherenheit.
Teorema de Thales: Si dos rectas son cortadas
por un sistema de rectas paralelas, entonces
las longitudes de los segmentos que resultan
sobre una de las dos rectas son proporcionales
a las correspondientes longitudes de los
segmentos obtenidos sobre la otra.
Dilatación
Dilatación Lineal
CT  100



→
0L
T
L
TLL = 0
LLL += 0
TLLL += 00 
( )TLL += 10
TL
L


=
0

  11 −− = CoK
Dilatación
Dilatación Superficial
CT  100



→
0A
T
A
TAA = 0
bLA =
( ) ( )TbTLA ++=  11 00
( )TAA += 210
( )200 1 TbLA += 
( )220 21 TTAA ++= 
 2=
Dilatación
Dilatación Volumétrica
CT  100



→
0V
T
V
TVV = 0
baLV =
( )TVV += 310
( )3000 1 TbaLV += 
( )33220 331 TTTVV +++= 
 3=
Tabla 1: Coeficientes de expansión, a 20ºC
Material
Coeficientes de 
expansión lineal, α(ºC)-1
Coefic. de expansión 
volumétrica,β (ºC)-1
Sólidos
Aluminio 25 x 10-6
Bronce 19 x 10-6
Cobre 17 x 10-6
Hierro o acero 12 x 10-6
Plomo 29 x 10-6
Vidrio (pirex) 3 x 10-6
Vidrio (ordinario) 9 x 10-6
Cuarzo 0,4 x 10-6
Concreto y ladrillo 12 x 10-6
Mármol 1,4 -3,5 x 10-6
Líquidos
Gasolina 950 x 10-6
Mercurio 180 x 10-6
Alcohol etílico 1100 x 10-6
Glicerina 500 x 10-6
agua 210 x 10-6
Gases
Aire(y la mayoría de los gases 
a la presión de 1atm) 3400 x 10
-6
Expansión térmica del agua