Termómetros de gas y la escala de kelvin

El principio de termómetro de gas muestra que la presión de un gas a volumen constante aumenta con la temperatura. Una cantidad de gas se coloca en el recipiente de volumen constante y se mide su presión con uno de los dispositivos. Para calibrar el termómetro, medimos la presión a dos temperaturas graficamos esos puntos y trazamos una linea recta entre ellos.

Usamos esta temperatura extrapolada a presión cero como base para una escala de temperatura con su cero en esta temperatura: la escala de temperatura Kelvin, así llamada por el físico ingles Lord Kelvin (1824-1907). Las unidades tienen el mismo tamaño que las de la escala celsius.

La escala celsius tiene dos 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.

T1 / T2 = P2/P1 (termómetro de gas de volumen constante, T en kelvins)

Se ha comprobado que termómetros de diversos gases a baja presión coinciden con gran precisión, pero son grandes y voluminosos, y tardan mucho en llegar al equilibrio térmico. Se usan principalmente para establecer estándares de alta precisión y calibrar otros termómetros.

La escala kelvin se denomina escala de temperatura absoluta y su cero ( T=0 K = -275.15°C) se llama cero absoluto. En el cero absoluto un sistema de moléculas tiene su energía total mínima posible.