Termometro De Gas

Termómetro de gas: Pueden ser a presión constante o a volumen constante. Este tipo de termómetros son muy exactos y generalmente son utilizados para la calibración de otros termómetros.

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 estetipo. Para usos industriales, un termómetro por presión de gas consta 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. Como el gas del elemento medidor y del tubo de conexión no está a la temperatura del bulbo, elvolumen 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 del sistema. 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 máximode 60 m, y es preferible mucho menos.

El termómetro de gas ideal Entre todos los posibles termómetros hay uno que tiene características especiales. Se trata del termómetro de gas. Se encuentra experimentalmente que todos los gases, a baja presión y lejos de la región de la línea de condensación, se comportan de la misma manera en lo que se refiere al efecto de la temperatura (siempre y cuandono tengan lugar reacciones químicas). Si se usa como propiedad termométrica el producto pV de la presión por el volumen de una masa fija de gas, se encuentra que cuando se usan diferentes gases aparecen solamente diferencias muy pequeñas entre las temperaturas indicadas (en la práctica no se suele usar el producto pV: o se mantiene constante V y se usa p como propiedad termométrica, o viceversa).Por ejemplo, un termómetro de hidrógeno y uno de nitrógeno a (aproximadamente) 1atm de presión, calibrados de la manera antes relatada, concuerdan entre sí dentro de un margen de 0,02 °C en todo el intervalo de 0 a 100 ˚C. Esto es ciertamente útil del punto de vista práctico, pero la verdadera importancia del termómetro de gas se debe a que se puede demostrar que las mediciones que con él seefectúan, cuando se las extrapola al límite de muy bajas presiones, dan una realización experimental de la temperatura termodinámica absoluta definida en base a la Segunda Ley. La escala de temperatura de un gas ideal se puede definir por el límite (p-->0)del cociente (pV)/(pV)r =T/Tr , donde (pV) y (pV)r se refieren a la misma masa de gas a dos diferentes temperaturas, T y Tr , una de las cuales hasido elegida arbitrariamente como punto fijo o punto de referencia. El primer miembro de la ecuación contiene variables que se pueden medir directamente y da un cociente numérico bien definido. Por lo tanto, si asignamos un número a qr, queda determinado el valor de la temperatura T. Luego todas las temperaturas de la escala quedan determinadas asignando un único número. Es conveniente desarrollaralgo más las consecuencias de la ecuación anterior y obtener una ecuación de estado para un gas ideal. Se encuentra experimentalmente que, a temperatura constante, el producto ( pV) es (en el límite p-->0) proporcional a la masa m del gas. Podemos entonces definir una constante K como: K= límite (p-->0) (pV)r /mTr , y en dicho límite podemos escribir : pV= mT. Aquí, si expresamos m enunidades de masa (por ej. gramos), K tiene un valor diferente para cada gas. Podemos conseguir que la constante que figura en la la ecuación anterior sea la misma para todos los gases (esto es, sea una constante universal) definiendo una nueva unidad de masa llamada el mol. Por definición, 1 mol de un gas es aquella masa del gas que tiene el mismo valor de (pV) que el que tienen 32000 g de oxígeno...