¿termómetro cuya sustancia termométrica sea sólido? y ¿termómetro cuya sustancia termómetrica sea gas?
Respuestas
Respuesta:
Si dos sistemas A y B se ponen en contacto mediante una pared diatérmica común y no experimentan cambio en sus propiedades, se dice que los mismos están en equilibrio térmico.
La propiedad que permite determinar si los sistemas están en equilibrio térmico es la temperatura. La determinación del valor de la temperatura involucra mediciones indirectas con instrumentos calibrados llamados termómetros que se basan en la variación de una propiedad termométrica. Las propiedades termométricas más comunes son: volumen, presión, resistencia eléctrica y fuerza electromotriz.
Observaciones experimentales permitieron deducir que todos los gases, independientemente de su naturaleza, presentan el mismo valor de Pv cuando P® 0 a una temperatura dada.
Es decir que: lím Pv = CTE
P®0
donde la constante es función solamente de la temperatura.
Además, un gas real cumple con la ecuación de los gases ideales cuando su presión P® 0, es decir:
Pv = RT (I)
En la termometría se emplean los valores límites de Pv para establecer una escala de temperatura independiente de la naturaleza del gas.
Así entonces, un termómetro de gas que opera a volumen constante y cuya propiedad termométrica es la presión, nos permitirá determinar la temperatura de cualquier sistema.
Al poner en contacto el termómetro con un sistema A y luego con otro B con temperaturas diferentes, aplicando (I) se tendrá:
Cuadro de texto: (II) (Pv)A = R TA
(Pv)B = R TB
Si el volumen extensivo y el número de moles permanecen constantes, el volumen intensivo no varía y puede escribirse:
PA / PB = TA / TB (III)
Si se toma como temperatura de referencia (conocida) la del sistema A, podrá calcularse la temperatura del sistema incógnita (B) midiendo las presiones correspondientes.
Variando la presión del gas es posible construir una gráfica con un conjunto de pares de valores (TB, PB). Extrapolando para P® 0 se determina la temperatura real del sistema incógnita.