Resumen 17.3 Termometro de Gas y Escala Kelvin

Resumen 17.3
Termómetro de Gas y escala Kelvin


El principio de un termómetro de gas muestra que la presión de un gas a volumen constante aumente con la temperatura . Una cantidad de gas se coloca en un recipiente de volumen constante y se mide su presión.
Para calibrar el termómetro medimos la presión a 2 temperaturas por ejemplo 0-100’ Centígrados, graficamos esos puntos y trazamos una línea recta entro ellos, Así podemos leer de la grafica la temperatura correspondiente a cualquier otra presión.
Si extrapolamos la línea, veremos que hay una temperatura hipotética en la que la presión absoluta seria 0. Usamos esta temperatura explotada a presión cero como base para una escala de temperatura con un cero en esta temperatura: la escala Kelvin, así llamada por el físico ingles lord kelvin. Las unidades tienen el mismo tamaño que la de la escala celcius. Pero el cero de desplaza de modo que
0K = -273.15’C y 273’K
Esto es igual a

TK = TC + 273.15

La escala Celsius tiene 2 puntos fijos, los puntos de congelación y ebullición normales del agua, pero podemos definir la escala Kelvin usando un termómetro de gas con solo una temperatura de referencia. Definimos el cociente de cualquier dos Temperaturas T1 y T2 en la escala kelvin como el cociente de las presiones correspondientes de termómetro de gas p1 y p2.

T2/T1 = P2/P1 ( Termómetro de gas de volumen constante, T en kelvin )




La presión P es directamente proporcional a la temperatura Kelvin,
Por razones de precisión y reproducibilidad, el estado escogido es el punto triple del agua, esta es una combinación única de la temperatura y la presión en la que pueden coexistir agua liquida, hielo y vapor.
Esto ocurre a los 1’C con una presionde vapor de agua a 610 Pa
El punto triple del agua por definición del agua es igual a

T triple = 273.16 K

Y derivamos
T = (Triple) P/P Triple
T = (273.16K) P/ P triple