Escalas de temperatura
La temperatura y sus diferentes escalas son aspectos básicos que cualquier técnico HVACR debe comprender. Esto porque los sistemas de climatización tienen como base la transferencia de calor
Karen Ocampo
Aun cuando estamos familiarizados con los conceptos de calor y frío, no es fácil ofrecer una definición exacta de los mismos. Con base en nuestras sensaciones fisiológicas, se expresa el nivel de temperatura de modo cualitativo, utilizando palabras como frío, tibio, caliente. Sin embargo, no es posible asignar valores numéricos a temperaturas de acuerdo con las sensaciones, ya que no sería universal ni objetivo.
La medición de la temperatura se basa en la variación de las propiedades físicas de los materiales. Muchas de estas propiedades tienen siempre un mismo valor a una temperatura dada. Por ejemplo, la longitud de una varilla varía con el incremento de la temperatura, pero tiene el mismo valor cada vez que se coloca en un recipiente en el que hay hielo y agua.
La temperatura es una medida de la energía cinética promedio de los átomos o moléculas de la materia (energía interna), es decir, una medida del nivel térmico o del calor que posee un cuerpo. Pero, ¿qué es el calor? Éste se define como la transferencia de energía entre dos cuerpos, debido a una diferencia de temperatura. El que posee la mayor temperatura será el que haga la transferencia para que el más frío la reciba.
ESCALAS DE TEMPERATURA
Para medir la temperatura de diferentes cuerpos es necesario contar con una escala de temperaturas. Las más comunes suelen ser la Celsius del sistema métrico y la Farenheit. Ambas fueron creadas originalmente para medir la temperatura, pero también están las escalas Kelvin y Rankine, creadas específicamente para una escala de temperatura termodinámica. Actualmente, ya se utilizan para medición de temperatura.
Escala Celsius: ideada en 1742 por el físico sueco Andrés Celsius, toma como puntos fijos la congelación y ebullición del agua, a los cuales se les asigna los valores de 0 y 100, respectivamente, debido a que la escala se divide en cien partes iguales. Su unidad de medida se lee como grados Celsius o centígrados, y se simboliza por ºC
Escala Fahrenheit: desarrollada por el físico de origen alemán Daniel Fahrenheit en 1724. Toma como puntos fijos los de solidificación y ebullición del cloruro de amoniaco en el agua: 32 y 212 °F, respectivamente
Escala Kelvin: concebida por el físico británico William Thomson Kelvin en 1848, tomando como base de referencia los grados Celsius. La unidad de medida de la temperatura es designada por el símbolo K. Cabe destacar que antes se utilizaba la simbología °K, pero el símbolo de grado fue eliminado de forma oficial en 1967. La temperatura mínima de esta escala es el 0 absoluto (0 K). A esta escala también se le denomina absoluta y es adoptada por el Sistema Internacional de Unidades
Escala Rankine: propuesta por el ingeniero escocés William Rankine en 1859. Su unidad de temperatura es el Rankine y se simboliza con R. Esta escala define la temperatura midiéndola en grados Fahrenheit sobre cero absoluto
Ahora bien, en México es más común utilizar la escala de grados Celsius; sin embargo, al haber equipos de diferentes países en el mercado es muy importante que se conozcan también las escalas Fahrenheit, Kelvin y Rankine. En termodinámica es conveniente tener una escala de temperatura independiente de las propiedades de cualquier sustancia o sistema.
EJEMPLOS DE CONVERSIÓN
Ejemplo 01
Convertir 200 °F a K
La ecuación que se ocupará:
Sustituyendo los valores, en este caso los 200 °F:
El resultado: 366.4 K
Ejemplo 02
Convertir 350 R a °C
La ecuación que se ocupará:
Sustituyendo los valores, en este caso los 350 grados Rankine:
El resultado: °C = -78.7
Si bien es complicado memorizar todas las conversiones de unidades, es importante entender el concepto base de la transformación de estas escalas, pues te permitirá comprender a detalle lo que internamente ocurre dentro del sistema HVACR que estés trabajando.
Karen Ocampo. Ingeniera Química y gerente del Consejo en Excelencia Técnica (CET), entidad de Certificación de Competencias Laborales, acreditada por el Consejo Nacional de Normalización y Certificación (Conocer). Actualmente, forma parte del Comité de Actividades Estudiantiles en ASHRAE Capítulo Ciudad de México.
