EJEMPLO 01
0 °C a kelvin
Expresa 0 °C en kelvin.
T en K = t en °C + 273,15.
0 + 273,15 = 273,15.
Resultado: 273,15 K
Condiciones: Datos didácticos. La conversión usa el desplazamiento exacto de 273,15; no añade precisión a una medición real.
FÍSICA · TEMPERATURA Y MEDICIÓN
20 ejemplos de temperatura y conversión de escalas
Practica con Celsius, Fahrenheit, kelvin y Rankine. Encontrarás conversiones resueltas, temperaturas negativas, aumentos y descensos, y situaciones donde el número del termómetro necesita una explicación.
La temperatura permite comparar el estado térmico de los cuerpos.
En contacto térmico, el calor se transfiere espontáneamente del cuerpo de mayor temperatura al de menor temperatura. En equilibrio térmico tienen la misma temperatura y no hay intercambio neto de calor entre ellos.
Las cantidades de los ejercicios son datos didácticos. Los factores entre escalas son exactos; una conversión no mejora la precisión de la medición de partida.
De Celsius a kelvin y de vuelta
EJEMPLO 02
100 °C a kelvin
Expresa 100 °C en kelvin.
T en K = t en °C + 273,15.
100 + 273,15 = 373,15.
Resultado: 373,15 K
Condiciones: Datos didácticos. La conversión usa el desplazamiento exacto de 273,15; no añade precisión a una medición real.
EJEMPLO 03
150 °C a kelvin
Expresa 150 °C en kelvin.
T en K = t en °C + 273,15.
150 + 273,15 = 423,15.
Resultado: 423,15 K
Condiciones: Datos didácticos. La conversión usa el desplazamiento exacto de 273,15; no añade precisión a una medición real.
EJEMPLO 04
373 K a grados Celsius
Expresa 373 K en grados Celsius.
t en °C = T en K − 273,15.
373 − 273,15 = 99,85.
Resultado: 99,85 °C
Condiciones: Se conserva el dato de partida: 373 K. No se sustituye por 373,15 K para obtener un entero.
EJEMPLO 05
403 K a grados Celsius
Expresa 403 K en grados Celsius.
t en °C = T en K − 273,15.
403 − 273,15 = 129,85.
Resultado: 129,85 °C
Condiciones: Se conserva el dato de partida: 403 K. No se sustituye por 403,15 K para obtener un entero.
EJEMPLO 06
513 K a grados Celsius
Expresa 513 K en grados Celsius.
t en °C = T en K − 273,15.
513 − 273,15 = 239,85.
Resultado: 239,85 °C
Condiciones: Se conserva el dato de partida: 513 K. No se sustituye por 513,15 K para obtener un entero.
Conversiones con Fahrenheit
EJEMPLO 07
32 °F a grados Celsius
Convierte una lectura de 32 °F.
t en °C = (t en °F − 32) × 5/9.
(32 − 32) × 5/9 = 0.
Resultado: 0 °C
Condiciones: El 32 es un desplazamiento entre escalas, no un factor de multiplicación.
EJEMPLO 08
67 °F a grados Celsius
Expresa 67 °F en grados Celsius con dos decimales.
(67 − 32) × 5/9 = 175/9.
175/9 = 19,444…; redondeamos al final.
Resultado: ≈ 19,44 °C
Condiciones: Dos decimales es la pauta del ejercicio, no una declaración de exactitud del termómetro.
EJEMPLO 09
48 °C a grados Fahrenheit
Convierte 48 °C a la escala Fahrenheit.
t en °F = (9/5) × t en °C + 32.
(9/5) × 48 + 32 = 86,4 + 32 = 118,4.
Resultado: 118,4 °F
Condiciones: Se multiplica primero y después se suma 32.
EJEMPLO 10
60 °C a grados Fahrenheit
Expresa 60 °C en Fahrenheit.
(9/5) × 60 + 32 = 108 + 32.
108 + 32 = 140.
Resultado: 140 °F
Condiciones: La fórmula convierte temperaturas; para diferencias de temperatura no se suma 32.
Negativos, Rankine y cambios de temperatura
EJEMPLO 11
La coincidencia de −40
Convierte −40 °C a Fahrenheit.
(9/5) × (−40) + 32 = −72 + 32.
−72 + 32 = −40.
Resultado: −40 °C = −40 °F
Condiciones: El signo negativo de Celsius no implica una temperatura kelvin negativa: aquí son 233,15 K.
EJEMPLO 12
Una temperatura bajo cero Celsius
Convierte −18 °C a kelvin y Fahrenheit.
−18 + 273,15 = 255,15 K.
(9/5) × (−18) + 32 = −32,4 + 32 = −0,4 °F.
Resultado: 255,15 K y −0,4 °F
Condiciones: Las dos conversiones describen la misma temperatura; no se deben comparar solo los valores numéricos de escalas distintas.
EJEMPLO 13
32 °F en la escala Rankine
Convierte 32 °F a Rankine.
T en °R = t en °F + 459,67.
32 + 459,67 = 491,67.
Resultado: 491,67 °R
Condiciones: Rankine empieza en el cero absoluto y su intervalo unitario tiene el tamaño del grado Fahrenheit.
EJEMPLO 14
540 °R a kelvin y Celsius
Convierte 540 °R a las otras dos escalas.
T en K = (5/9) × T en °R; 540 × 5/9 = 300 K.
300 − 273,15 = 26,85 °C.
Resultado: 300 K y 26,85 °C
Condiciones: Entre las dos escalas absolutas no se suma un desplazamiento.
EJEMPLO 15
Un aumento de 18 °C a 30 °C
Una muestra pasa de 18 °C a 30 °C. Convierte su aumento de temperatura.
Δt = 30 − 18 = +12 °C; el cambio en kelvin también es +12 K.
Cambio en Fahrenheit: (9/5) × 12 = +21,6 °F.
Resultado: ΔT = +12 K = +12 °C = +21,6 °F
Condiciones: Los desplazamientos 273,15 y 32 se cancelan al restar dos temperaturas.
EJEMPLO 16
Un enfriamiento de 77 °F a 41 °F
Calcula el cambio de temperatura en Celsius.
Δt en °F = 41 − 77 = −36 °F.
Δt en °C = (5/9) × (−36) = −20 °C.
Resultado: ΔT = −20 K = −20 °C
Condiciones: El cambio es final menos inicial. Las temperaturas de partida y llegada son 25 °C y 5 °C.
Cero absoluto, proporciones y medición
EJEMPLO 17
El cero absoluto en cuatro escalas
Escribe las equivalencias del cero absoluto.
0 − 273,15 = −273,15 °C.
(9/5) × 0 − 459,67 = −459,67 °F; (9/5) × 0 = 0 °R.
Resultado: 0 K = −273,15 °C = −459,67 °F = 0 °R
Condiciones: Es el límite inferior de las escalas absolutas ordinarias tratadas aquí. No significa que desaparezca toda energía cuántica.
EJEMPLO 18
El doble de la temperatura absoluta
Un modelo pide duplicar la temperatura absoluta inicial de 20 °C.
20 + 273,15 = 293,15 K.
2 × 293,15 = 586,30 K; 586,30 − 273,15 = 313,15 °C.
Resultado: 586,30 K = 313,15 °C
Condiciones: 40 °C duplica el número Celsius, pero no la temperatura absoluta. El cociente de temperaturas de un gas ideal usa kelvin.
EJEMPLO 19
Metal, madera y tela en la misma habitación
Una olla de acero, una silla de madera y un mantel llevan tiempo en una habitación estable, sin sol directo ni otras fuentes locales.
Si alcanzan equilibrio térmico con el ambiente, comparten su temperatura.
Cuando están más fríos que la piel, el metal suele extraer energía de la mano más rápidamente que la madera.
Resultado: Pueden tener la misma temperatura y sentirse distintos
Condiciones: La madera también intercambia energía. Estar en el mismo cuarto, por sí solo, no garantiza equilibrio.
EJEMPLO 20
Esperar una lectura estable
Una sonda de contacto marca sucesivamente 24,6; 24,9 y 25,0 °C, y después permanece en 25,0 °C.
Se comprueba el tiempo de respuesta y la colocación según el instrumento.
El registro es 25,0 °C en esas condiciones; una pantalla con décimas no garantiza un error menor que 0,1 °C.
Resultado: Una lectura estable ayuda, pero no garantiza exactitud
Condiciones: Ejemplo didáctico. La calibración, la resolución, el contacto y la uniformidad de la muestra limitan la medida.
Fórmulas para convertir temperaturas
En estas expresiones se introduce el valor numérico en la unidad indicada. Celsius y Fahrenheit tienen un cero diferente al de las escalas absolutas.
- Celsius a kelvin: T en K = t en °C + 273,15.
- Kelvin a Celsius: t en °C = T en K − 273,15.
- Celsius a Fahrenheit: t en °F = (9/5) × t en °C + 32.
- Fahrenheit a Celsius: t en °C = (5/9) × (t en °F − 32).
- Fahrenheit a Rankine: T en °R = t en °F + 459,67.
- Rankine a Fahrenheit: t en °F = T en °R − 459,67.
- Kelvin a Rankine: T en °R = (9/5) × T en K.
- Rankine a kelvin: T en K = (5/9) × T en °R.
Para diferencias: el cambio numérico en K es igual al cambio en °C; el cambio en °F o en °R es 9/5 del cambio en K. No se suman 273,15, 32 ni 459,67.
Qué representa cada escala
Celsius (°C) se usa en la vida cotidiana y en ciencia. Para agua pura a 1 atm, la fusión está cerca de 0 °C y la ebullición cerca de 100 °C. Son referencias físicas bajo condiciones definidas; la escala moderna se relaciona exactamente con el kelvin. La escala que Anders Celsius presentó en 1742 tenía el sentido inverso al actual.
Fahrenheit (°F) sigue presente en el uso cotidiano de Estados Unidos. Las referencias anteriores corresponden aproximadamente a 32 °F y 212 °F: hay 180 grados de diferencia.
Kelvin (K), asociado a William Thomson, Lord Kelvin, es la unidad SI de temperatura termodinámica. Desde 2019 su definición fija el valor de la constante de Boltzmann: k = 1,380649 × 10⁻²³ J/K. Se escribe 300 K, sin signo de grado. El origen es el cero absoluto.
Rankine (°R) es una escala absoluta de uso especializado: empieza en 0 °R y cada grado tiene el tamaño de un grado Fahrenheit. No se escribe una temperatura Rankine con el símbolo °F.
Temperatura, calor y energía interna
La temperatura es intensiva: no aumenta solo por reunir más cantidad de una sustancia en el mismo estado. La energía interna incluye contribuciones microscópicas cinéticas y potenciales y sí depende de cuánta materia se considera. El calor es energía en tránsito por diferencia de temperatura, no una sustancia contenida en el objeto.
En el modelo clásico de un gas ideal en equilibrio, la energía cinética media de traslación por partícula es (3/2)kT. Es una proporcionalidad con T en kelvin: no convierte temperatura y energía en la misma magnitud ni describe por sí sola toda la energía interna de cualquier sólido o líquido.
El cero absoluto no debe describirse como un estado donde desaparece toda energía. Los sistemas cuánticos pueden conservar energía de punto cero. Para los sistemas ordinarios de estos ejemplos no se emplean temperaturas kelvin negativas.
La ley cero permite usar un termómetro: si A y B están por separado en equilibrio térmico con C, tienen la misma temperatura entre sí. En una medida real hay que considerar el tiempo de respuesta y la posible perturbación que introduce el sensor.
Cómo medir sin confundir sensación y temperatura
- Contacto: coloca la sonda como indica el instrumento y deja transcurrir su tiempo de respuesta. Una muestra con zonas a distinta temperatura no queda descrita por una sola lectura sin indicar dónde se midió.
- Líquido en vidrio: aprovecha el cambio de volumen del líquido respecto al recipiente. La escala se calibra; no se supone una dilatación perfectamente uniforme en cualquier intervalo.
- Resistencia eléctrica: los termistores y sensores de platino relacionan resistencia y temperatura mediante una calibración.
- Termopares: relacionan una señal eléctrica con las temperaturas de sus uniones y necesitan una referencia conocida.
- Radiación: los termómetros infrarrojos infieren temperatura a partir de la radiación recibida; importan la emisividad de la superficie y las condiciones de observación.
- Rango y precisión: elige el instrumento según su intervalo especificado, resolución, incertidumbre y aplicación. Las cifras de la pantalla no garantizan por sí solas exactitud.
No todos los termómetros usan dilatación ni todos los líquidos sirven a la misma temperatura. El mercurio funde cerca de −39 °C y hierve cerca de 357 °C a presión atmosférica, pero esos puntos no equivalen al rango útil de cualquier termómetro. Tampoco puede asignarse a todo «alcohol» un límite de −130 °C: el etanol puro solidifica alrededor de −114 °C. Hay otros líquidos y mezclas; se necesita conocer la composición y el intervalo calibrado. Hoy existen alternativas electrónicas al mercurio.
Dos confusiones habituales
CONTRASTE 01
Más agua no significa mayor temperatura
Dos porciones de la misma agua líquida, una de 100 g y otra de 200 g, están a 25 °C y a la misma presión.
La mayor masa no obliga a una mayor temperatura.
Con la misma referencia y estado, y despreciando efectos de superficie, la porción doble tiene el doble de energía interna.
Resultado: Temperatura intensiva; energía interna extensiva
Condiciones: Temperatura no es cantidad de calor almacenada. El calor es energía transferida por diferencia de temperatura.
CONTRASTE 02
Recibir calor sin subir de temperatura
Agua pura hierve aproximadamente a 100 °C bajo una presión constante de 1 atm, mientras coexisten líquido y vapor.
La energía aportada puede emplearse en vaporizar más líquido.
La temperatura de ebullición cambia si cambia la presión; 100 °C no es una regla para cualquier lugar.
Resultado: Un cambio de fase puede mantener la temperatura
Condiciones: Modelo de equilibrio durante el cambio de fase; no se extrapola a mezclas ni a calentamiento del vapor una vez agotado el líquido.
Seis ejercicios para practicar
Usa las equivalencias completas y distingue temperaturas de diferencias. Conserva el signo del cambio.
- Convierte 25 °C a kelvin.
- Convierte 310,15 K a Celsius.
- Convierte −4 °F a Celsius.
- Convierte 300 K a Rankine.
- La temperatura sube de −5 °C a 8 °C. Expresa el cambio en kelvin y Fahrenheit.
- Dos cuerpos están a 25 °C y 77 °F. ¿Cuál tiene mayor temperatura?
Ver soluciones explicadas
- 25 + 273,15 = 298,15 K.
- 310,15 − 273,15 = 37 °C.
- (−4 − 32) × 5/9 = −20 °C.
- 300 × 9/5 = 540 °R.
- 8 − (−5) = +13 °C = +13 K; 13 × 9/5 = +23,4 °F.
- (77 − 32) × 5/9 = 25 °C. Tienen la misma temperatura; el número mayor procede de otra escala.
Errores frecuentes
- Sumar 273 en vez de 273,15: es una aproximación que cambia los resultados. Si se usa, hay que declararla.
- Alterar el dato para mantener el resultado: 373 K son 99,85 °C; 373,15 K son 100 °C.
- Sumar 32 a un aumento: el desplazamiento sirve para temperaturas, no para diferencias.
- Omitir paréntesis: en Fahrenheit a Celsius, primero se resta 32.
- Escribir °K: el símbolo correcto es K. Rankine sí usa °R.
- Comparar números de escalas diferentes: 77 °F no es más caliente que 25 °C.
- Confundir equilibrio y proximidad: compartir una habitación no basta si hay sol, un calentador u otra fuente local.
- Dar al tacto precisión de termómetro: la sensación también depende de la transferencia de energía.
Referencias
Selección y desarrollo: Editorial Ejemplode. Revisión: 7 de octubre de 2026.
- NIST: conversiones de temperatura. Relaciones entre Celsius, kelvin, Fahrenheit y Rankine.
- BIPM: definición del kelvin. Unidad SI y constante de Boltzmann.
- OpenStax: equilibrio térmico. Ley cero y medición por contacto.
- OpenStax: termómetros y escalas. Escalas y referencias físicas.
- OpenStax: modelo molecular. Relación entre temperatura absoluta y energía cinética en un gas ideal.
- OpenStax: temperatura. Interpretación del cero absoluto y equilibrio.
- NIST: alternativas de termometría. Sensores y elección del instrumento.
- NIST Chemistry WebBook: etanol. Datos de cambio de fase que limitan un termómetro de líquido.
- Universidad de Uppsala: escala Celsius. Sentido inverso de la escala histórica respecto a la actual.
- NIST Chemistry WebBook: mercurio. Puntos de fusión y ebullición.
- NIST: termometría moderna. Principios de sensores de resistencia, termopares y termometría de radiación.