1. El principio:
* Ley de Charles: Esta ley establece que el volumen de un gas ideal es directamente proporcional a su temperatura absoluta cuando la presión se mantiene constante.
* Ley de Gay-Lussac: Esta ley establece que la presión de un gas ideal es directamente proporcional a su temperatura absoluta cuando el volumen se mantiene constante.
2. Componentes:
* bombilla: Contiene una cantidad fija de gas, generalmente hidrógeno o helio, debido a su naturaleza inerte y baja temperatura de licuefacción.
* tallo: Conecta la bombilla a un medidor de presión o un manómetro.
* Manómetro/manómetro: Mide la presión del gas dentro de la bombilla.
3. Funcionamiento:
1. Calefacción: Cuando el bulbo se calienta, las moléculas de gas dentro de la misma obtienen energía cinética y se mueven más rápido. Este aumento del movimiento hace que el gas se expanda (según la ley de Charles) o el aumento de la presión (según la ley de Gay-Lussac).
2. Medición: El medidor de presión o el manómetro mide el cambio de presión o volumen, que está directamente relacionado con el cambio de temperatura.
3. Calibración: El termómetro de gas se calibra contra un estándar de temperatura conocido, como el punto triple de agua (0.01 ° C), para establecer una relación precisa entre la presión/volumen medido y la temperatura correspondiente.
4. Determinación de la temperatura: Al comparar la presión/volumen medido con los valores calibrados, se puede determinar la temperatura del entorno desconocido.
Tipos de termómetros de gas:
* Termómetro de gas de volumen constante: El volumen del gas se mantiene constante y los cambios de presión se miden para determinar la temperatura.
* Termómetro de gas de presión constante: La presión del gas se mantiene constante y los cambios de volumen se miden para determinar la temperatura.
Ventajas:
* Alta precisión: Los termómetros de gas son altamente precisos, especialmente a bajas temperaturas.
* amplio rango de temperatura: Pueden medir temperaturas de muy bajas a muy altas.
* confiable: Son instrumentos relativamente estables y confiables.
Desventajas:
* Respuesta lenta: Los termómetros de gas son más lentos para responder a los cambios de temperatura en comparación con otros tipos de termómetros.
* voluminoso y frágil: Pueden ser voluminosos y frágiles, haciéndolos menos portátiles.
Aplicaciones:
* Investigación científica: Para mediciones de temperatura precisas en laboratorios y entornos de investigación.
* Calibración de otros termómetros: Se utiliza para calibrar otros tipos de termómetros, asegurando su precisión.
* Normas de temperatura: Los termómetros de gas se utilizan como estándares principales para la medición de la temperatura.
En resumen, un termómetro de gas funciona utilizando el principio de la ley de Charles o la ley de Gay-Lussac, midiendo el cambio de presión o volumen de una cantidad fija de gas para determinar la temperatura correspondiente. Son muy precisos, pero pueden ser lentos y voluminosos, lo que los hace adecuados para aplicaciones específicas.
