El tiempo y la temperatura: definiciones y unidades de medida
Respuesta rápida
El segundo se redefinió en 1967 con el cesio-133. El kelvin es la unidad fundamental de temperatura; -273.15\,^{\circ}\text{C} es el cero absoluto.
Solución — Página 149
Colección Sk´asolil. Saberes y pensamiento científico. Libro de Educación Telesecundaria Grado 2° Ciclo Escolar 2025 - 2026
El tiempo
El segundo, al igual que el metro, tuvo varias definiciones a lo largo de la historia. La más relevante se basa en fenómenos naturales: el ciclo del día y la noche, cuyo intervalo se denomina día solar. La definición tradicional consistía en dividir el día solar en 86\,400 partes usando engranajes de un reloj mecánico, pero su precisión dependía de la destreza del relojero.
Al mejorar los instrumentos de medición, se observó que los días no siempre duraban lo mismo, pues variaban según la época del año. No fue sino hasta 1967 cuando el segundo se redefinió a partir de una constante física de la naturaleza: el tiempo que necesita el átomo de cesio-133 para efectuar exactamente 9\,192\,631\,770 transiciones.
La temperatura
La temperatura se mide comúnmente en grados Celsius, cuyo símbolo es ^{\circ}\text{C}. Esta unidad recibe su nombre en honor al físico y astrónomo sueco Anders Celsius (1701-1744). En su época (siglo XVIII) ya existían los termómetros de mercurio, pero no era la única unidad de medida. Celsius sugirió dividir una columna de mercurio en 100 partes iguales, de modo que por inspección visual se pudiera determinar el cambio de temperatura con respecto al cambio en la altura de la columna. A cada división se le llamó grado (^{\circ}), de ahí el nombre de centígrado.
El grado Celsius es una unidad reconocida por el SI; sin embargo, la unidad fundamental para medir la temperatura es el kelvin, cuyo símbolo es \text{K}. Fue propuesto por William Thomson (1824-1907) a mediados del siglo XIX, retomando trabajos sobre la existencia de una temperatura mínima para las cosas. Esta temperatura, en la escala Celsius, corresponde a -273.15\,^{\circ}\text{C}.
Respuesta orientativa: El texto muestra cómo las definiciones de las unidades de medida evolucionan con la ciencia: el segundo pasó de basarse en el día solar a una constante atómica, y la temperatura pasó de escalas empíricas (Celsius) a una escala absoluta (kelvin) con un cero absoluto en -273.15\,^{\circ}\text{C}.
Contenido de la página
El tiempo
El segundo, al igual que el metro, tuvo varias definiciones durante la historia. La más relevante hace referencia a los fenómenos naturales, concretamente al ciclo del día y la noche; al intervalo de tiempo que dura ese ciclo se le llama día solar. La definición tradicional del segundo consistía en dividir el día solar en 86\,400 partes utilizando los engranajes de un reloj mecánico. No obstante, su precisión se basaba en la destreza del relojero para reproducirlo.
Después, al mejorar los instrumentos de medición, se observó que los días no siempre duraban lo mismo, pues variaban según la época del año. No fue sino hasta 1967, cuando el segundo se redefinió a partir de una constante física de la naturaleza: el tiempo que necesita el átomo de cesio-133 para efectuar exactamente 9\,192\,631\,770 transiciones.
La temperatura
Por otro lado, la temperatura se mide de manera común en grados Celsius, cuyo símbolo es ^{\circ}\text{C}. Dicha unidad recibe su nombre en honor al físico y astrónomo sueco Anders Celsius (1701-1744). En la época de Celsius, el siglo XVIII, ya existían los termómetros de mercurio, pero no era la única unidad de medida, por lo que él sugirió una nueva al dividir una columna de mercurio en 100 partes iguales, de manera que por inspección visual era posible determinar el cambio en la temperatura con respecto del cambio en la altura de la columna de mercurio. A cada una de estas divisiones se le llamó grado (^{\circ}), de ahí su nombre de centígrado.
El grado Celsius es una unidad reconocida por el SI; sin embargo, la unidad de medida fundamental para medir la temperatura es el kelvin, cuyo símbolo es \text{K}. El kelvin fue propuesto por William Thomson (1824-1907) a mediados del siglo XIX, al retomar trabajos realizados por otros científicos sobre la existencia de una temperatura mínima para las cosas. Esta temperatura, en la escala de Celsius, corresponde a -273.15\,^{\circ}\text{C}.
Fórmulas y ecuaciones
1\,\text{día solar} = 86\,400\,\text{s}
T(\text{K}) = T(^{\circ}\text{C}) + 273.15
1\,\text{día solar} = 86\,400\,\text{s}
1\,\text{s} = 9\,192\,631\,770\,\text{transiciones del Cs-133}
T(\text{K}) = T(^{\circ}\text{C}) + 273.15
Glosario (6)
- Día solar
- Intervalo de tiempo que dura el ciclo del día y la noche.
- Segundo
- Unidad de tiempo del SI; desde 1967 se define a partir de las transiciones del átomo de cesio-133.
- Grado Celsius
- Unidad de temperatura que divide en 100 partes el intervalo entre el punto de congelación y ebullición del agua.
- Kelvin
- Unidad fundamental de temperatura del SI, propuesta por William Thomson; su cero es el cero absoluto.
- Centígrado
- Nombre antiguo del grado Celsius, por dividir la escala en 100 partes.
- Cero absoluto
- Temperatura mínima teórica, equivalente a $-273.15\,^{\circ}\text{C}$ o $0\,\text{K}$.
Preguntas para practicar
¿Por qué fue necesario redefinir el segundo en 1967?
Porque los días solares no tienen una duración constante, ya que varían según la época del año. Además, la precisión de los relojes mecánicos dependía de la destreza del relojero. Se necesitaba una definición basada en una constante física universal, como las transiciones del átomo de cesio-133.
¿Qué relación existe entre el grado Celsius y el kelvin?
Ambas son escalas de temperatura, pero el kelvin es la unidad fundamental del SI. La escala Celsius se basa en los puntos de congelación y ebullición del agua, mientras que la escala Kelvin parte del cero absoluto. La relación es $T(\text{K}) = T(^{\circ}\text{C}) + 273.15$.
Temas y conceptos clave
Figuras de la página (3)
Preguntas que la gente también hace
¿Cómo se definía el segundo antes de 1967?
¿Qué es el kelvin y por qué es la unidad fundamental de temperatura?
¿Cuál es la temperatura del cero absoluto en grados Celsius?
- • Concepto de magnitud y unidad de medida
- • Nociones básicas de tiempo y temperatura
- • Operaciones aritméticas básicas
📝 Transcripción de la página (texto seleccionable) 2051 caracteres
El tiempo
El segundo, al igual que el metro, tuvo varias defi niciones durante la historia. La más relevante hace referencia a los fenómenos naturales, concretamente al ciclo del dia y la noche; al intervalo de tiempo que dura ese ciclo se le llama dia solar. La defi nición tradicional del segundo consistía en dividir el dia solar en 86 400partes utilizando los engranajes de un reloj mecánico. No obstante, su precisión se basaba en la destreza del relojero para reproducirlo.
Después, al mejorar los instrumentos de medición, se observóque los dias no siempre duraban lo mismo, pues variaban según la época del ano. No fue sino hasta 1967, cuando el segundo se redefinió a partir de una constante fisica de la naturaleza: el tiempo que necesita el átomo de cesio 133 para efectuar exactamente 9 192 631 770 transiciones.
La temperatura
Por otro lado, la temperatura se mide de manera común en grados Celsius, cuyo símbolo es C. Dicha unidad recibe su nombre en honor al fisico y astrónomo sueco Anders Celsius (1701-1744). En la época de Celsius, el siglo xvi, ya existían los termómetros de mercurio, pero no era la única unidad de medida, por lo que él sugirió una nueva al dividir una columna de mercurio en 100 partes iguales, de manera que por inspección visual era posible determinar el cambio en la temperatura con respecto del cambio en la altura de la columna de mercurio. A cada una de estas divisiones se le llamó grado (*), de ahí su nombre de centigrado.
El grado Celsius es una unidad reconocida por el sI; sin embargo, la unidad de medida fundamental para medir la temperatura es el kelvin, cuyo símbolo es K. El kelvin fue propuesto por William Thomson (1824-1907) a mediados del siglo xix, al retomar trabajos realizados por otros científicos sobre la existencia de una temperatura mínima para las cosas.Esta temperatura, en la escala de Celsius, corresponde a -273.15 °C.
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