El 22 de diciembre se celebra el
Día Mundial del Termómetro, un instrumento tan básico como esencial utilizado
para medir la temperatura corporal o ambiental.
Con esta efeméride se rinde
homenaje a la invención del termómetro y su utilidad en la vida cotidiana,
especialmente en el campo de la medicina.
USOS DEL
TERMÓMETRO
Los termómetros son instrumentos
versátiles utilizados en una amplia variedad de actividades y sectores.
Aplicaciones
Médicas
Medición de la Temperatura
Corporal:
Utilizados en hospitales y
clínicas para diagnosticar fiebre y otras condiciones médicas.
Control de Temperatura en
Pacientes:
Se utilizan para monitorear la
temperatura en pacientes durante procedimientos quirúrgicos o tratamientos.
Termómetros Típicos:
Incluyen termómetros digitales,
infrarrojos, y de mercurio (aunque estos últimos están en desuso por razones de
seguridad).
Aplicaciones
Domésticas
Cocina:
Para medir la temperatura de
alimentos y líquidos, asegurando que se cocinen adecuadamente (termómetros de
cocina).
Control Ambiental:
Monitoreo de la temperatura en el
hogar, especialmente en refrigeradores y congeladores.
Aplicaciones
Industriales
Procesos Industriales:
Utilizados en fábricas para
controlar la temperatura de maquinaria y procesos de producción.
Termómetros de Infrarrojos:
Medición de temperaturas en
objetos en movimiento o difíciles de alcanzar, como en hornos y fundiciones.
Calibración:
En laboratorios para establecer
temperaturas de referencia y calibrar otros instrumentos.
Aplicaciones
Científicas
Investigación Científica:
En laboratorios para experimentos
que requieren mediciones precisas de temperatura.
Meteorología:
Para medir la temperatura del
aire y otros elementos climáticos.
Aplicaciones
Ambientales
Monitoreo Ambiental:
Evaluación de condiciones
climáticas y ambientales, como en estaciones meteorológicas.
Termohigrómetros:
Combinan la medición de
temperatura y humedad, útiles para estudios ambientales.
Aplicaciones
Electrónicas
Electrodomésticos:
Control de temperatura en
dispositivos como hornos microondas y calefactores.
Automatización:
En sistemas de control industrial
donde se requiere monitoreo constante de la temperatura.
Aplicaciones
Especializadas
Termómetros Globo:
Utilizados para medir la temperatura
radiante, especialmente en estudios sobre confort térmico.
Termómetros Timpánicos e
Infrarrojos:
Usados para medir la temperatura
interna del oído o la frente sin contacto físico.
Estos ejemplos demuestran cómo
los termómetros son herramientas esenciales en diversas áreas, desde el cuidado
personal hasta aplicaciones industriales y científicas, facilitando el control
y monitoreo de la temperatura en múltiples contextos.
HISTORIA del Termómetro
Desde tiempos remotos, el ser
humano ha tenido un interés constante por medir la temperatura.
El griego Filón de Bizancio
construyó el primer artefacto similar a un termómetro, en el tercer siglo antes
de nuestra era (o sea hace más de 2200 años)
Se trataba de una esfera de
vidrio, que contenía aire, se conectaba a un recipiente con agua, a través de
un tubo de vidrio delgado.
Cuando se ponía debajo de los
rayos solares, el aire de la esfera se expandía y liberaba burbujas al agua,
cuando el Sol se metía o hacía frío, el aire se contraía, generando un vacío
que hacía subir al agua por el tubo.
Esto no podía llamarse
“termómetro”, puesto que la palabra “termómetro” quiere decir “medir la
temperatura”.
Unos trescientos años después, en
el siglo II de nuestra era, o sea hace poco más de 1800 años, también en
Grecia, un hombre llamado Claudio Galeno definió la primera escala de
temperatura.
La historia del termómetro se
remonta al Renacimiento, con contribuciones significativas de varios
científicos a lo largo de los siglos.
GALILEO GALILEI
Galileo Galilei es reconocido por
haber creado el primer dispositivo precursor del termómetro, conocido como
termoscopio, en 1552.
El termoscopio de Galileo
Galilei, considerado uno de los primeros dispositivos para medir la
temperatura, fue un invento fundamental en la historia de la termometría.
Diseño del
Termoscopio
Consiste en un tubo de vidrio
cerrado por ambos extremos, que contiene agua y varias esferas de vidrio
sumergidas en su interior. Estas esferas tienen diferentes densidades, ya que
cada una está llena de una cantidad variable de líquido y aire.
A medida que la temperatura del
ambiente cambia, el líquido en el tubo también se ve afectado, lo que provoca
que las esferas se muevan.
Funcionamiento
Principio de Densidad:
El funcionamiento del termoscopio
se basa en el principio de que la densidad de los líquidos cambia con la
temperatura.
Cuando la temperatura aumenta, el
líquido se calienta y se vuelve menos denso.
Movimiento de las Esferas:
Al elevarse la temperatura, las
esferas que son más densas que el líquido descienden, mientras que las menos
densas flotan.
Esto permite observar cuál esfera
está más alta en el tubo como indicador de la temperatura actual.
Escala:
Aunque el termoscopio no contaba
con una escala numérica para medir la temperatura de manera precisa, cada
esfera tenía una plaquita grabada con una referencia de temperatura aproximada.
Proceso de
Invención
El proceso de invención del
termoscopio fue influenciado por varios factores:
Observaciones Previas:
Galileo se basó en experimentos
anteriores sobre la dilatación del aire y los líquidos, así como en conceptos
filosóficos sobre el calor y la temperatura.
Desarrollo Teórico:
En su obra Il Saggiatore (1623),
Galileo expone sus ideas sobre el calor y la naturaleza física del mismo, lo
que le llevó a conceptualizar un dispositivo que pudiera reflejar estos cambios
térmicos.
Colaboración Científica:
Aunque Galileo fue el creador del
termoscopio, su amigo y médico Santorio Santorio más tarde mejoró el diseño al
añadir una escala numérica en 1611, convirtiéndolo en un precursor del
termómetro moderno.
El termoscopio de Galileo no solo
marcó un avance significativo en la medición de la temperatura, sino que
también sentó las bases para futuros desarrollos en instrumentos científicos.
Su invención representa un hito importante en
la historia de la física y la medicina.
SANTORIO SANTORIO
El termoscopio de Santorio
Santorio, desarrollado a principios del siglo XVII, fue un avance significativo
en la medición de la temperatura, convirtiéndose en el primer instrumento que
incorporó una escala numérica y se utilizó con fines médicos.
En 1611, el médico Santorio
Santorio perfeccionó el diseño del termoscopio de Galileo al añadir una escala
numérica, convirtiéndolo en un precursor del termómetro moderno, lo que lo
convierte en uno de los primeros en utilizar un termómetro con gradación.
Diseño del
Termoscopio de Santorio
El termómetro clínico
de Santorio en su Commentaria, 1626.
El termoscopio de Santorio se
basó en el diseño inicial de Galileo Galilei, pero con mejoras clave:
Estructura:
Consistía en un tubo de vidrio
vertical que contenía una columna de líquido (generalmente agua) y tenía un
bulbo en la parte superior.
Este bulbo estaba conectado a un
tubo que permitía la expansión y contracción del aire.
Funcionamiento:
Al igual que el termoscopio de
Galileo, el dispositivo funcionaba mediante el principio de que los cambios en
la temperatura afectan la presión del aire en el bulbo.
Cuando la temperatura aumentaba,
el aire se expandía, empujando el líquido hacia abajo en el tubo; cuando
disminuía, el aire se contraía, permitiendo que el líquido subiera.
Escala Numérica:
La innovación más significativa
de Santorio fue la inclusión de una escala graduada en su termoscopio.
Esto permitió medir los cambios
de temperatura de manera más precisa y cuantitativa.
Santorio describió su método en
su obra Commentaria in artem medicinalem Galeni, publicada en 1612, donde
afirmaba poder medir "la temperatura caliente o fría del aire y en todas
las partes del cuerpo" con gran exactitud.
Modelos Variados:
En sus posteriores publicaciones,
Santorio presentó varios modelos del termómetro, incluyendo uno que se podía
introducir en la boca y otro que se sostenía con la mano.
Estos modelos estaban diseñados
para medir diferentes temperaturas corporales y ambientales.
Proceso de
Invención
El proceso de invención del
termoscopio por parte de Santorio fue influenciado por varios factores:
Contexto Científico:
Santorio era un médico destacado en Italia y
profesor de medicina en la Universidad de Padua.
Su interés por las mediciones
sistemáticas lo llevó a explorar cómo cuantificar fenómenos físicos aplicados a
la medicina.
Inspiración en Galileo:
El trabajo previo de Galileo con
su termoscopio (1592) proporcionó una base sobre la cual Santorio pudo
construir.
Aunque el aparato original
carecía de una escala y solo se utilizaba para medir temperaturas ambientales,
Santorio vio el potencial para aplicarlo a la medicina.
Innovación Personal:
Santorio dedicó gran parte de su carrera a
desarrollar instrumentos precisos para medir diversas funciones corporales.
Su enfoque experimental lo llevó
a modificar el diseño original y a aplicar principios físicos para crear un
instrumento útil para los médicos.
Publicaciones:
A través de sus escritos,
especialmente los publicados entre 1611 y 1626, Santorio no solo documentó su
invención sino que también promovió su uso en la práctica médica, estableciendo
así un precedente para futuros avances en termometría.
A pesar de que el termómetro de
Santorio era menos preciso comparado con versiones posteriores (como las
desarrolladas por Fahrenheit), su contribución fue fundamental para establecer
la medición objetiva de la temperatura corporal y sentar las bases para futuros
desarrollos en este campo.
DANIEL GABRIEL
FAHRENHEIT
El termoscopio de Daniel Gabriel
Fahrenheit, conocido principalmente como el termómetro de mercurio, es un hito
en la historia de la medición de la temperatura.
Este dispositivo no solo mejoró
la precisión en las mediciones, sino que también introdujo una escala que se
convirtió en estándar en muchos países.
Diseño del
Termómetro de Mercurio
El termómetro de mercurio
diseñado por Fahrenheit alrededor de 1714 presenta varias características
clave:
Estructura:
Consiste en un tubo capilar de
vidrio, con un bulbo en un extremo que contiene mercurio.
Este bulbo está sellado, lo que
impide la entrada de aire y permite que el mercurio se expanda y contraiga
libremente.
Funcionamiento:
Cuando la temperatura aumenta, el
mercurio se dilata y asciende por el capilar del tubo. Inversamente, al
disminuir la temperatura, el mercurio se contrae y desciende.
Este comportamiento físico del
mercurio permite medir variaciones térmicas con gran precisión.
Escala Fahrenheit:
En 1724, Fahrenheit estableció su
propia escala termométrica, donde:
0 °F corresponde a la temperatura
de congelación de una mezcla saturada de sal y agua.
32 °F es el punto de congelación
del agua pura.
212 °F es el punto de ebullición
del agua a presión atmosférica normal.
La escala se divide en 180 grados
entre estos dos puntos, lo que permite una medición más precisa dentro del
rango habitual de temperaturas.
Precisión:
El uso del mercurio es crucial
debido a su capacidad para expandirse uniformemente con cambios de temperatura,
lo que proporciona lecturas más consistentes y precisas en comparación con
otros líquidos utilizados anteriormente, como el alcohol.
Proceso de
Invención
El proceso de invención del
termómetro de mercurio por parte de Fahrenheit fue influenciado por varios
factores:
Contexto Científico:
Nacido en 1686 en los Países
Bajos y posteriormente establecido en Alemania, Fahrenheit fue un fabricante de
instrumentos técnicos que buscaba mejorar los métodos existentes para medir la
temperatura.
Su experiencia le permitió
experimentar con diferentes líquidos y escalas.
Investigaciones Previas:
Antes de desarrollar su
termómetro de mercurio, Fahrenheit había creado termómetros utilizando alcohol
en 1709.
Sin embargo, encontró que el
alcohol tenía limitaciones en términos de precisión y rango operativo.
Inspiración en Instrumentos
Anteriores:
La obra de Galileo Galilei y
otros científicos sobre termoscopios influyó en su diseño. Fahrenheit tomó
elementos funcionales del termoscopio original y los perfeccionó al utilizar
mercurio, que no solo es más preciso sino también más adecuado para las
condiciones ambientales.
Publicaciones Científicas:
En 1724, Fahrenheit publicó sus
hallazgos y la descripción de su termómetro en las Philosophical Transactions,
lo que ayudó a difundir su invención entre la comunidad científica.
Adopción y Uso Médico:
Aunque inicialmente su termómetro
no fue adoptado universalmente, con el tiempo se convirtió en una herramienta
estándar tanto en laboratorios como en prácticas médicas, gracias a su
precisión y facilidad de uso.
El termómetro de mercurio de
Daniel Gabriel Fahrenheit marcó un avance significativo en la metrología y
sentó las bases para futuros desarrollos en tecnología médica y científica.
Su legado perdura hoy en día a
través del uso continuo de la escala Fahrenheit y los principios básicos detrás
del termómetro moderno.
Jean-Pierre Christin
Jean-Pierre Christin fue un
destacado científico francés que, en el siglo XVIII, realizó contribuciones
significativas a la termometría, particularmente a través de la creación del
termómetro de Lyon y la introducción de la escala centígrada.
Su trabajo sentó las bases para
el termómetro moderno y su uso en diversas aplicaciones científicas y médicas.
Diseño del
Termómetro de Lyon
El termómetro de Lyon,
desarrollado por Christin en 1743, presenta varias características innovadoras:
Materiales:
Utiliza mercurio como líquido
termométrico, lo que permite mediciones más precisas debido a la uniformidad de
su expansión térmica.
El mercurio es preferido sobre
otros líquidos, como el alcohol, por su capacidad para proporcionar lecturas
consistentes en un rango más amplio de temperaturas.
Estructura:
Consiste en un tubo capilar de
vidrio sellado que contiene mercurio en un bulbo en la base.
Al igual que otros termómetros,
el mercurio se expande al calentarse y se contrae al enfriarse, lo que provoca
que su nivel suba o baje en el tubo capilar.
Escala Centígrada:
Christin estableció una nueva escala
termométrica donde:
0 °C corresponde al punto de
fusión del agua (hielo).
100 °C corresponde al punto de
ebullición del agua (a presión atmosférica normal).
Esta división en 100 grados
permite una medición más intuitiva y precisa de las temperaturas.
División y Precisión:
La escala centígrada fue diseñada
para ser más sensible a los cambios de temperatura, dividiendo el rango entre
los puntos de fusión y ebullición del agua en 100 partes iguales.
Esto proporciona una mayor
resolución en las mediciones comparado con escalas anteriores.
Proceso de
Invención
El proceso de invención del
termómetro de Lyon por parte de Christin fue influenciado por varios factores:
Contexto Científico:
Christin era un miembro activo de
la Sociedad Real de Lyon y se dedicó a la investigación científica.
Su interés por la física y la
metrología lo llevó a explorar formas más efectivas de medir la temperatura.
Investigaciones Previas:
Antes de desarrollar su
termómetro, Christin estudió otros dispositivos existentes, incluyendo los
termómetros de alcohol propuestos por René Antoine Ferchault de Réaumur.
Observó las limitaciones de estos instrumentos
y decidió que el mercurio era una alternativa superior.
Experimentos:
En su investigación, Christin
realizó experimentos donde observó cómo el mercurio se comportaba bajo
diferentes condiciones térmicas.
Notó que al medir el volumen del
mercurio en un tubo capilar durante cambios de temperatura, podía establecer
una escala más precisa.
Presentación Pública:
El 19 de marzo de 1744, Christin
presentó su termómetro ante la Sociedad Real, donde recibió reconocimiento por
su innovación y contribuciones a la ciencia.
Su diseño fue rápidamente adoptado
y comercializado.
Difusión:
A través de colaboraciones con
fabricantes locales como Pierre Casati, quien ayudó a producir los primeros
termómetros con la nueva escala, Christin logró que su invención se difundiera
ampliamente.
Para 1746, se habían vendido
cientos de estos termómetros en París y otras regiones.
Legado
El trabajo de Jean-Pierre
Christin no solo revolucionó la forma en que se medía la temperatura, sino que
también estableció una norma que sería adoptada internacionalmente.
La escala centígrada se convirtió
en un estándar global y es utilizada hoy en día como "grado Celsius"
(°C), honrando así su contribución fundamental a la ciencia y la tecnología.
CARL WUNDERLICH
El uso del termómetro en medicina se consolidó a mediados del siglo XIX cuando Carl Wunderlich estudió la fiebre y su relación con la temperatura corporal, estableciendo así su importancia clínica.
Carl Reinhold August Wunderlich,
un médico alemán nacido el 4 de agosto de 1815, es conocido como el padre de la
termometría clínica.
Su trabajo pionero en la medición
de la temperatura corporal y su interpretación de los datos térmicos
revolucionaron la práctica médica en el siglo XIX.
Contribuciones
al Uso del Termómetro
Medición de la
Temperatura Corporal
Ejemplo de una de las
gráficas de Wunderlich de la fiebre característica del tifus exantemático
Wunderlich fue uno de los
primeros en sistematizar el uso del termómetro en la práctica clínica.
Su enfoque se basaba en dos principios
fundamentales:
Constancia de la Temperatura
en Personas Sanas:
Wunderlich observó que la
temperatura corporal de individuos sanos se mantenía relativamente constante,
lo que le permitió establecer un estándar para identificar desviaciones
asociadas con enfermedades.
Variación Térmica en
Enfermedades:
A través de sus observaciones
clínicas, Wunderlich demostró que las variaciones en la temperatura eran
indicativas de diferentes condiciones patológicas.
Esto le llevó a clasificar
diversas enfermedades según sus patrones térmicos característicos.
Investigación y
Publicaciones
Wunderlich recopiló datos
exhaustivos sobre la temperatura corporal a partir de más de 25,000 pacientes
durante su carrera.
Sus hallazgos fueron publicados
en su obra más conocida, Das Verhalten der Eigenwärme in Krankheiten (1868),
donde analizó las variaciones térmicas en diversas enfermedades como:
Tifus abdominal
Neumonía
Sarampión
Viruela
Escarlatina
En este trabajo, estableció
curvas térmicas típicas para estas condiciones, lo que ayudó a los médicos a
diagnosticar y tratar enfermedades basándose en mediciones objetivas.
Introducción de
Gráficas Térmicas
Wunderlich fue pionero en el uso
de gráficas térmicas para registrar las temperaturas de los pacientes a lo
largo del tiempo.
Esto no solo facilitó un
seguimiento más preciso del estado del paciente, sino que también permitió a
los médicos observar tendencias y patrones que podrían ser cruciales para el
diagnóstico y tratamiento.
Proceso de
Innovación
El proceso que llevó a Wunderlich
a desarrollar su enfoque sistemático hacia la termometría fue influenciado por
varios factores:
Formación Académica:
Estudió medicina en la
Universidad de Tübingen, donde fue influenciado por un entorno académico que
fomentaba la observación empírica y el rigor científico.
Experiencia Práctica:
Trabajó como asistente en
hospitales y clínicas, donde pudo aplicar sus teorías sobre la temperatura
corporal en situaciones reales.
Su experiencia directa con
pacientes le permitió acumular una gran cantidad de datos clínicos.
Publicaciones Previas:
Antes de su obra maestra, Wunderlich había
contribuido a revistas médicas y colaborado con otros médicos destacados, lo
que le permitió intercambiar ideas y mejorar sus métodos.
Resistencia Inicial:
A pesar de enfrentar oposición
por parte de colegas conservadores, persistió en su enfoque innovador y
eventualmente se convirtió en una figura respetada en el ámbito médico alemán.
Legado
El trabajo de Carl Wunderlich no
solo estableció un estándar para la medición de la temperatura corporal, sino
que también sentó las bases para el uso moderno del termómetro en medicina.
Su enfoque empírico y sistemático
contribuyó significativamente a la evolución del diagnóstico médico y al
entendimiento de las enfermedades.
La importancia de sus
contribuciones se refleja aún hoy en día, ya que el termómetro sigue siendo una
herramienta esencial en la práctica médica.
Más allá del termómetro de mercurio
El desarrollo del termómetro ha
sido un proceso gradual que involucra múltiples innovaciones. Desde el
termoscopio de Galileo hasta los modernos termómetros digitales, este
instrumento ha evolucionado significativamente, convirtiéndose en una
herramienta esencial tanto en la ciencia como en la medicina.
Termómetro de mercurio:
Tradicionalmente el termómetro de mercurio ha sido el instrumento de medición de temperatura más conocido. Conoce otros tipos de termómetros que tienen diversas funciones y usos.
Pirómetro: es un
termómetro de altas temperaturas que se utiliza en fábricas, fundiciones y
hornos de cocción. Utiliza diversos mecanismos para la medición, tales como la
captación de la radiación infrarroja y la distribución de la radiación térmica.
Termómetro de lámina
bimetálica: está compuesto por dos láminas de metales, con diferentes
coeficientes de dilatación distintos.
Termómetro de gas: son
termómetros con una gran precisión, que pueden ser a presión o a volumen
constante.
Termómetro de resistencia:
formado por un alambre de metal cuya resistencia eléctrica cambia con la
temperatura.
Termómetro digital:
utilizan circuitos electrónicos y sensores integrados, cuyas variaciones de
tensión se expresan en dígitos.
Termopar: utilizado para
medir temperaturas basado en la fuerza electromotriz que se genera al calentar
la soldadura de dos metales.
FUENTES
https://www.diainternacionalde.com/dias-raros/dia-mundial-termometro
https://es.wikipedia.org/wiki/Termoscopio
No hay comentarios:
Publicar un comentario