Para ayudar en el estudio del clima y otros fenómenos, los científicos usan termómetros para medir la temperatura. Los termómetros vienen en varios tipos diferentes, incluidos líquido en vidrio, resistencia y radiación infrarroja. Cada tipo ofrece diferentes ventajas como costo, velocidad, precisión y rango de temperatura.
Termómetro de líquido en vidrio
El termómetro de líquido en vidrio es uno de los instrumentos más comunes que se utilizan hoy en día para medir la temperatura. Como sugiere el nombre, el instrumento consiste en una ampolla de vidrio que contiene un líquido especial. Encima del bulbo hay un vástago que tiene una escala marcada para medir la temperatura. Los líquidos elegidos para los termómetros se expanden y contraen significativamente en respuesta a los cambios de temperatura, por lo que indican la temperatura como una posición en la escala del vástago. Durante muchos años, el mercurio fue un líquido de uso común para medir la temperatura, aunque por seguridad razones por las que los fabricantes de termómetros lo han eliminado en favor del alcohol y otras sustancias con menos toxicidad. Daniel Gabriel Fahrenheit inventó el termómetro de mercurio en vidrio, que cubre el rango de temperatura de menos 38 a 356 grados Celsius (menos 36,4 a 672,8 grados Fahrenheit).
Termómetro de resistencia
A medida que las corrientes eléctricas fluyen a través de los cables, se dispersan entre sí y los límites de los cables. Este es un fenómeno conocido como resistencia eléctrica y su valor está relacionado con la temperatura. Los termómetros de resistencia generalmente usan alambre de platino, ya que no se corroe ni reacciona con el aire en un amplio rango de temperaturas. El cable normalmente se enrolla en una bobina y se coloca dentro de un tubo de cerámica. Los termómetros de resistencia tienen una resolución mucho mayor que los del tipo líquido en vidrio y pueden medir potencialmente cambios de hasta una milésima de grado.
Termómetro de gas de volumen constante
El termómetro de gas de volumen constante consta de un recipiente con una cantidad fija de gas en su interior. El termómetro funciona según el principio de que los cambios en la presión del gas son proporcionales a los cambios en la temperatura del gas. Un sensor de presión dentro del contenedor detecta la presión y la electrónica de calibración convierte este valor en una medición de temperatura. Los termómetros de volumen constante suelen utilizar aire como gas para las mediciones que se toman cerca de la temperatura ambiente. Si las mediciones requieren temperaturas muy bajas, se usa helio en su lugar, ya que tiene un punto de ebullición cercano al cero absoluto.
Termometría de radiación
Todos los objetos emiten radiación infrarroja con una intensidad aproximadamente proporcional a su temperatura. Los termómetros de radiación consisten en una serie de ópticas que enfocan la luz infrarroja en un detector electrónico especial. El detector es normalmente un semiconductor como el silicio, que produce una corriente eléctrica proporcional a la intensidad de la radiación infrarroja. El dispositivo calcula la temperatura electrónicamente. Una ventaja clave de los termómetros de radiación es la posibilidad de medir la temperatura de un objeto a distancia. También pueden medir temperaturas más rápido que con otros métodos. Algunos termómetros infrarrojos tienen una mira láser para apuntar el dispositivo con precisión a objetos específicos.
