¿Como hacer un Termómetro de Agua?

¿Qué necesitamos?

* Una pajita
* Una botella de plástico de las que se utilizan para bebidas con gas.
* Un rotulador permanente (de los que se usan para escribir en los CD)
* Un termómetro para medir la temperatura exterior (sirve un termómetro de cocina)
* Un vaso con agua, agua caliente y cubitos de hielo.
* Colorante alimentario.

¿Cómo lo hacemos?

En primer lugar necesitamos atravesar el tapón de la botella con una pajita larga o varias pajitas unidas. De forma que al cerrar la bottella con el tapón, el extremo de la pajita quede cerca del fondo.

A continuación debes rellenar la botella con agua teñida con el colorante alimentario (aproximadamente 1/4 de su capacidad) y simplemente cerrarla apretando el tapón. El dispositivo quedará como en la figura.

Introduce la botella en agua con hielo y observa cómo, al disminuir la presión en el interior de la botella, comienza a entrar aire a través de la pajita (burbujea) para que se iguale con la presión atmosférica.

No presenta elevación el agua, ya que el termómetro se encuentra en agua fría.

Deja que entre aire durante un rato y saca la botella del agua dejándola a temperatura ambiente. Observa cómo comienza a subir el líquido coloreado por la pajita.

Déjalo hasta que se mantenga estable.

Aquí se aprecia la elevación que presenta el agua al estar en contacto con la temperatura ambiente.

¿Cómo graduar el termómetro?

Cuando la altura del líquido en la pajita se haya estabilizado haz un marca con el rotulador. Corresponderá a la temperatura ambiente que marque el termómetro exterior.

Ahora vamos a introducir la botella, junto con el termómetro, en agua fría, el nivel del líquido en la pajita descenderá. Esperamos a que se estabilice y hacemos una marca con el rotulador anotando la temperatura que indica el termómetro externo.

Repetimos la operación con agua templada. Volvemos a hacer una marca y anotamos la temperatura que indica el termómetro externo.

Ya tenemos tres temperaturas marcadas. Basta con que hagas marcas a intervalos regulares para terminar de graduarlo. Este termómetro es muy sensible y basta con que acerques las manos a la botella para que suba el nivel del líquido.

¿Cómo funciona?

El termómetro que has fabricado tiene un fundamento muy sencillo. En la botella hemos dejado una cámara de aire que se dilata al aumentar la temperatura, aumentando la presión. Para poder equilibrarse con la presión atmosférica exterior el líquido sube por la pajita. Cuando se enfría ocurre lo contrario.

Aquí se muestran vídeos del funcionamiento del termómetro, a distintas temperaturas.

Esta primer temperatura sería la máxima, ya que esta muy elevada.

Aquí hay una temperatura menor, por lo tanto la elevación del agua es menor.

Un poco acerca del Termometro.

El termómetro es un instrumento de medición de temperatura. Desde su invención ha evolucionado mucho, aprovechando el fenómeno de la dilatación, por lo que se prefería el uso de materiales con elevado coeficiente de dilatación, de modo que, al aumentar la temperatura, su estiramiento era fácilmente visible. El metal base que se utilizaba en este tipo de termómetros ha sido el mercurio, encerrado en un tubo de vidrio que incorporaba una escala graduada. 

El termoscopio que Galileo Galilei inventó en 1592 está considerado como el antecesor del termómetro. Este dispositivo contaba con una bola de vidrio hueca y un tubo soldado a ella y permitía medir los cambios de temperatura a partir de la contracción o dilatación de una masa de aire.

La escala más usada en la mayoría de los países del mundo es la centígrada (°C), también llamada Celsius desde 1948, en honor a Anders Celsius. En esta escala, el cero (0 °C) y los cien (100 °C) grados corresponden respectivamente a los puntos de congelación y de ebullición del agua, ambos a la presión de 1 atmósfera. 
Fahrenheit (°F), propuesta por Daniel Gabriel Fahrenheit. El grado Fahrenheit es la unidad de temperatura en el sistema anglosajon de unidades, utilizado principalmente en Estados Unidos.
Su relación con la escala Celsius es: °F = °C × 9/5 + 32   ;   °C = (°F − 32) × 5/9.
Kelvin (T_K) o temperatura absoluta, es la escala de temperatura del Sistema Internacional de Unidades. Aunque la magnitud de una unidad Kelvin (K) coincide con un grado Celsius (°C), el cero absoluto se encuentra a -273,15 °C y es inalcanzable según el tercer principio de la termodinámica.
Su relación con la escala Celsius es: T_K = °C + 273,15.