Fisica

Termómetros llenos de gas
    El termómetro de gas de volumen constante, mencionado al hablar del establecimiento de la escala termodinámica de temperaturas, pertenece a la categoría de termómetros llenos de gas y es el más exacto de este tipo. Sólo se emplea en los laboratorios de patrones a causa de su complejidad y de su tamaño.  Para usos industriales, un termómetro por presión de gasconsta de un elemento que mide la presión, como el tubo Bourdon conectado por un tubo capilar a una ampolla que se expone  a la temperatura que se ha de medir.  El sistema se llena, a presión, con un gas inerte, ordinariamente el nitrógeno.  Puesto que la presión del gas en un recipiente cerrado es proporcional a su temperatura absoluta, el elemento medidor puede ser calibrado en grados de temperaturacon una escala dividida uniformemente. Como el gas del elemento medidor y del tubo de conexión no está a la temperatura del bulbo, el volumen de éste tiene que ser grande para que los errores introducidos por la diferencia de temperatura del elemento medidor de la presión y del tubo capilar resulten insignificantes.  El bulbo debe tener por lo menos cuarenta veces el volumen del resto delsistema.  Por ello, y a causa del retardo en la transmisión de los cambios de presión por el tubo capilar, la longitud de éste se limita a un máximo de 60 m, y es preferible mucho menos.
    La presión inicial en el termómetro de gas es ordinariamente de 10 a 35 Kg/cm².  El par de torsión producido es entonces amplio para operar una pluma registradora cuando la dimensión de la escala es 200 gradoscentesimales, o más. Las dimensiones de la escala menores de 50 grados no son recomendadas. Con una dimensión de escala de 200 grados, o más, la reproducibilidad de las lecturas es del orden de +- 1/4 % de aquella dimensión. El tiempo de respuesta tiende a ser largo, en parte a causa de la necesidad de transmitir los cambios de presión por medio de un tubo de calibre fino y en parte a causa del granvolumen y escasa conductividad térmica del nitrógeno. Para el volumen suficiente, el bulbo tiene ordinariamente 22 mm de diámetro, lo que da una respuesta lenta. El tiempo de respuesta puede ser disminuido consiguiendo el volumen deseado mediante el empleo de un tubo largo de 6.5 mm, ordinariamente en forma de hélice de 5 cm.
    La temperatura es indicada por una aguja que se mueve sobre unaescala graduada o se registra en un papel de gráficas sobre un cilindro por una pluma accionada por el elemento que mide la presión. La escala para los registradores rara vez es menor de 100 grados centesimales, pero en los aparatos indicadores el campo puede ser menor.
    Las variaciones en la presión barométrica no suelen ser tan grandes que afecten apreciablemente las indicaciones pero losgrandes cambios en altitud deben ser corregidos en la graduación.
    Los termómetros de gas a presión se emplean en temperaturas entre -450 °F. y + 1000 °F. (-268 °C. y  + 538 °C.), lo cual queda parcial o enteramente fuera de los límites de los sistemas de vapor a presión y en aplicaciones en que la menor exactitud y el mayor tamaño del bulbo no exigen la elección de un termómetro de alto costo deltipo de expansión de líquido.
Termómetros de vapor a presión
    Los termómetros de vapor a presión utilizan el hecho de que en una vasija cerrada que no contiene más que un líquido y su vapor, llenando el líquido sólo parcialmente, el recinto, la presión es dependiente solamente de la especie del líquido y de su temperatura. Un uso muy extenso se hace de esta relación entre la presión delvapor y la temperatura en la medida y registro de las temperaturas industriales.
    El termómetro de presión de vapor (fig. 1) se parece al termómetro de gas a presión en que consta de un bulbo, un tubo de conexión de longitud fija, de 1.5 a 75 m de largo, y un elemento sensible a la presión (fig. 2).
 
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Termómetro de vapor a presión | Elemento sensible a la presión |
    El bulbo...