Escala de newton
La escala de Newton es una escala de temperatura ideada por Isaac Newton en 1701. Llamó a su dispositivo "termómetro", pero no utilizó el término "temperatura", hablando de "grados de calor" (gradus caloris) en su lugar. La publicación de Newton representa el primer intento de introducir una forma objetiva de medir (lo que se llamaría) temperatura (junto con la escala de Rømer publicada casi al mismo tiempo). Newton probablemente desarrolló su escala para un uso práctico más que por un interés teórico en la termodinámica; había sido nombrado director de la Casa de la Moneda en 1695 y maestro de la Casa de la Moneda en 1699, y su interés por los puntos de fusión de los metales probablemente esté inspirado en sus deberes en relación con la Casa de la Moneda Real.
Newton utilizó aceite de linaza como material termométrico y midió su cambio de volumen con respecto a sus puntos de referencia. Fijó como 0 en su escala "el calor del aire en invierno a partir del cual el agua comienza a congelarse" (Calor aeris hyberni ubi aqua incipit gelu rigescere), que recuerda el estándar de la escala Celsius moderna (es decir, 0 °N = 0 °C), pero no tiene un segundo punto de referencia único; sí da el "calor al que el agua comienza a hervir" como 33, pero esta no es una referencia definitoria; Los valores de la temperatura corporal y los puntos de congelación y ebullición del agua sugieren un factor de conversión entre la escala Newton y la Celsius de entre aproximadamente 3,08 (12 °N = 37 °C) y 3,03 (33 °N = 100 °C), pero desde los puntos de referencia objetivamente verificables dan como resultado datos irreconciliables (especialmente para altas temperaturas), no hay una "conversión" entre las escalas es posible.
El termómetro de linaza se puede utilizar hasta el punto de fusión del estaño. Para temperaturas más altas, Newton utilizó un "trozo de hierro suficientemente grueso" que se calentaba hasta que estaba al rojo vivo y luego se exponía al viento. Sobre esta pieza de hierro se colocaron muestras de metales y aleaciones, que se fundieron y luego se solidificaron nuevamente al enfriarse. Newton luego determinó los "grados de calor" de estas muestras basándose en los tiempos de solidificación, y vinculó esta escala a la de linaza midiendo el punto de fusión del estaño en ambos sistemas. Este segundo sistema de medición llevó a Newton a derivar su ley de transferencia de calor por convección, también conocida como ley de enfriamiento de Newton.
En su publicación, Newton da 18 puntos de referencia (además de un rango de temperaturas meteorológicas del aire), que etiqueta mediante dos sistemas, uno en progresión aritmética y el otro en progresión geométrica, de la siguiente manera:
0 | el calor del aire en invierno en el que el agua comienza a congelarse. Este punto puede determinarse con precisión pulsando el termómetro en la nieve fundida. | |
0,1,2 | los calores del aire en invierno | |
2,3,4 | los calores del aire en primavera y otoño | |
4,5,6 | el calor del aire en verano | |
6 | el calor a mediodía alrededor del mes de julio | |
12 | 1 | el mayor calor que un termómetro absorbe cuando está en contacto con el cuerpo humano |
14 | 11⁄4 | el mayor calor de un baño que uno puede soportar por algún tiempo cuando la mano está cubierta y se mantiene en movimiento constante |
17 | 11⁄2 | el mayor calor de un baño que uno puede soportar por algún tiempo cuando la mano está cubierta y se mantiene |
20 | el calor de un baño en el que la cera líquida se vuelve lentamente sólida y supone transparencia | |
24 | 2 | el calor de un baño en el que se funde cera sólida y se conserva en estado líquido sin hervir |
28 | 21⁄4 | punto intermedio entre el punto de ebullición del agua y el punto de fusión de cera |
34 | el calor en el que el agua hierve vehementementemente (la temperatura a la que el agua comienza a hervir se da como un valor adicional en la descripción, como 33) | |
40 | punto de fusión de una aleación de una parte plomo, cuatro partes de estaño y cinco partes bismut | |
48 | 3 | punto de fusión de una aleación de partes iguales de bismut y estaño |
57 | 31⁄4 | punto de fusión de una aleación de una parte bismut y dos partes de estaño |
68 | 31⁄2 | punto de fusión de una aleación de una parte bismut y ocho partes de estaño |
81 | punto de fusión de bismut | |
96 | 4 | punto de fusión de plomo |
114 | 41⁄4 | calor de cuerpos que apenas se puede ver brillando por la noche |
136 | 41⁄2 | calor de cuerpos que se puede ver brillando por el crepúsculo |
161 | calor de cuerpos que se pueden ver brillando por la luz del día | |
192 | 5 | calor de hierro brillando lo más brillante posible |