Las sensaciones de calor y frío son fundamentales para la experiencia humana, pero encontrar formas de medir la temperatura ha supuesto un reto para muchas mentes brillantes. No está claro si los antiguos griegos o chinos tenían formas de medir la temperatura, por lo que, por lo que sabemos, la historia de los sensores de temperatura comenzó durante el Renacimiento.
El reto de la medición
Robert Hooke 
Ole Roemer El calor es una medida de la energía que contiene un cuerpo o material: cuanta más energía, más caliente está. Pero, a diferencia de las propiedades físicas de la masa y la longitud, ha sido difícil de medir. La mayoría de los métodos han sido indirectos, observando el efecto que el calor tiene sobre algo y deduciendo la temperatura a partir de ello.
Crear una escala de medición también ha sido un reto. En 1664, Robert Hooke propuso utilizar el punto de congelación del agua como punto cero, a partir del cual se medirían las temperaturas. Por la misma época, Ole Roemer vio la necesidad de establecer dos puntos fijos que permitieran la interpolación entre ellos. Los puntos que eligió fueron el punto de congelación de Hooke y el punto de ebullición del agua. Esto, por supuesto, deja abierta la pregunta de cuánto calor o frío pueden alcanzar las cosas.
Gay-Lussac y otros científicos que trabajaban en las leyes de los gases dieron respuesta a esta pregunta. Durante el siglo XIX, mientras investigaban el efecto de la temperatura sobre el gas a presión constante, observaron que el volumen aumenta en una fracción de 1/267 por grado Celsius (posteriormente revisada a 1/273,15). Esto condujo al concepto de Cero Absoluto a -273,15 °C.
Observing Expansion: Liquids and Bimetals
Se dice que Galileo construyó un dispositivo que mostraba los cambios de temperatura alrededor de 1592. Al parecer, este dispositivo utilizaba la contracción del aire en un recipiente para elevar una columna de agua, cuya altura indicaba el grado de enfriamiento. Sin embargo, este dispositivo se veía muy influido por la presión atmosférica y no era más que una curiosidad.
El termómetro tal y como lo conocemos hoy en día fue inventado en 1612 en lo que hoy es Italia por Santorio Santorii. Este selló líquido dentro de un tubo de vidrio y observó cómo subía por el tubo al expandirse. Una escala en el tubo facilitaba la observación de los cambios, pero el sistema carecía de unidades precisas.
Daniel Gabriel Fahrenheit trabajó con Roemer. Comenzó a fabricar termómetros utilizando tanto alcohol como mercurio como líquido. El mercurio es ideal, ya que tiene una respuesta muy lineal al cambio de temperatura en un amplio rango, pero las preocupaciones sobre su toxicidad han llevado a reducir su uso. Ahora se han desarrollado otros líquidos para sustituirlo. Los termómetros líquidos siguen siendo muy utilizados, aunque es importante controlar la profundidad a la que se sumerge el bulbo. El uso de un pozo termométrico ayuda a garantizar una buena transferencia de calor.
El sensor de temperatura bimetálico se inventó a finales del siglo XIX. Aprovecha la expansión diferencial de dos tiras metálicas unidas entre sí. Los cambios de temperatura provocan una flexión que puede utilizarse para activar un termostato o un indicador similar a los que se utilizan en las barbacoas de gas. La precisión es baja, quizás más o menos 2 grados, pero estos sensores son baratos, por lo que tienen muchas aplicaciones.
Galileo Galilei 
Santorio Santorii 
Placa funeraria de Daniel Gabriel Fahrenheit Efectos termoeléctricos
A principios del siglo XIX, la electricidad era un campo de investigación científica muy interesante, y los científicos pronto descubrieron que los metales variaban en su resistencia y Conductividad. En 1821, Thomas Johann Seebeck descubrió que se crea un voltaje cuando se unen los extremos de metales diferentes y se colocan a distintas temperaturas. Peltier descubrió que este efecto termopar es reversible y se puede utilizar para refrigerar.
Ese mismo año, Humphrey Davey demostró cómo la resistividad eléctrica de un metal está relacionada con la temperatura. Cinco años más tarde, Becquerel propuso utilizar un termopar de platino-platino para medir la temperatura, pero hubo que esperar hasta 1829 para que Leopoldo Nobili creara realmente el dispositivo.
El platino también se utiliza en el detector de temperatura por resistencia inventado en 1932 por C.H. Meyers. Este mide la resistencia eléctrica de un trozo de alambre de platino y se considera generalmente el tipo de sensor de temperatura más preciso. Los RTD que utilizan alambre son, por naturaleza, frágiles y poco adecuados para aplicaciones industriales. En los últimos años se han desarrollado RTD de película, que son menos precisos pero más robustos.
El siglo XX también fue testigo de la invención de los dispositivos semiconductores de medición de la temperatura. Estos responden a los cambios de temperatura con buena precisión, pero hasta hace poco carecían de linealidad.
Radiación térmica
Samuel Langley 
William Herschel Los metales muy calientes y fundidos brillan, emitiendo calor y luz visible. También irradian calor a temperaturas más bajas, pero en longitudes de onda más largas. El astrónomo inglés William Herschel fue el primero en reconocer, alrededor de 1800, que esta luz «oscura» o infrarroja provoca calentamiento. En colaboración con su compatriota Melloni, Nobili encontró una forma de detectar esta energía irradiada conectando termopares en serie para crear una termopila.
A esto le siguió en 1878 el bolómetro. Inventado por el estadounidense Samuel Langley, utilizaba dos tiras de platino, una de ellas ennegrecida, en una disposición de puente de Wheatstone. El calentamiento por radiación infrarroja provocaba un cambio medible en la resistencia.
Los bolómetros son sensibles a la luz infrarroja en una amplia gama de longitudes de onda. Por el contrario, los dispositivos del tipo detector de fotones desarrollados desde la década de 1940 tienden a responder solo a los infrarrojos en una banda de onda limitada. Los detectores de sulfuro de plomo son sensibles a longitudes de onda de hasta 3 micras, mientras que el descubrimiento de la aleación ternaria HgCdTe en 1959 abrió la puerta a detectores adaptados a longitudes de onda específicas.
Hoy en día, se utilizan ampliamente pirómetros de infrarrojos económicos, y las cámaras térmicas están encontrando más aplicaciones a medida que bajan sus precios.
Today, inexpensive infrared pyrometers are used widely, and thermal cameras are finding more applications as their prices drop.
Escalas de temperatura
Lord Kelvin 
Anders Celsius Cuando Fahrenheit fabricaba termómetros, se dio cuenta de que necesitaba una escala de temperatura. Estableció el punto de congelación del agua salada en 30 grados y su punto de ebullición 180 grados más alto. Posteriormente, se decidió utilizar agua pura, que se congela a una temperatura ligeramente superior, lo que nos da una congelación a 32 °F y una ebullición a 212 °F.
Un cuarto de siglo más tarde, Anders Celsius propuso la escala de 0 a 100, que hoy lleva su nombre. Más tarde, al ver la ventaja de tener un punto fijo en un extremo de la escala, William Thomson, más tarde Lord Kelvin, propuso utilizar el Cero Absoluto como punto de partida del sistema Celsius. Eso dio lugar a la escala Kelvin, que se utiliza hoy en día en el ámbito científico.
Hoy en día, las escalas de medición de la temperatura se definen en un documento titulado Sistema Internacional de Temperatura 90, o ITS-90 para abreviar. Los lectores que deseen consultar o comprender mejor sus unidades de medida deben obtener una copia.
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