determinacion de cero absoluto en la escala de kelvin

Determinaci´on del cero absoluto en la escala Kelvin
Resumen: Presentamos una aplicaci´on f´ısica donde el c´alculo de l´ımites laterales es la herramienta matem´atica fundamental.
Siconsultamos en la Wikipedia el concepto de cero absoluto encontramos lo siguiente:
El cero absoluto es la temperatura te´orica m´as baja posible y se caracteriza por la total ausencia de
calor.A esta temperatura el nivel de energ´ıa del sistema es el m´as bajo posible por lo que las part´ıculas,
seg´un la mec´anica cl´asica, carecen de movimiento; no obstante, seg´un la mec´anicacu´antica, en el
cero absoluto debe tener una energ´ıa residual, llamada energ´ıa de punto cero para poder cumplir el
principio de indeterminaci´on de Heisenberg.
El cero absoluto sirvede punto de partida tanto para la escala de Kelvin como para la escala de
Rankine. As´ı, 0◦
K corresponden, aproximadamente, a la temperatura de -273,15◦
C y -459,7◦
F.
Seg´un la terceraley de la termodin´amica el cero absoluto es un l´ımite inalcanzable.
En la escala Kelvin, el cero absoluto es la temperatura 0o
K. A pesar de que se han obtenido
temperaturas muypeque˜nas en laboratorio, nunca se ha alcanzado el cero absoluto, ni nunca se
conseguir´a. ¿C´omo determinaron entonces los cient´ıficos este valor de 0o
K como limite inferior de la
temperatura dela materia? ¿A qu´e equivale este cero absoluto en la escala Celcius?
La determinaci´on del cero absoluto proviene del trabajo del f´ısico franc´es Jaques Charles(1746-
1823), quiendescubri´o que el volumen de un gas a presi´on constante crece de manera lineal, esto es
una prepresentaci´on funcional, con respecto a la temperatura.
En la tabla siguiente se ilustra larelaci´on entre volumen y temperatura. Un mol de hidr´ogeno se
mantiene a presi´on constante de una atm´osfera; el volumen V se mide en litros y la temperatura T
se mide en grados Celcius.