Un termómetro de gas de volumen constante es un dispositivo utilizado para medir la temperatura en función de la relación entre la presión y la temperatura de un gas a un volumen constante. Así es como funciona:
1. La configuración: El termómetro consiste en una bombilla llena de gas (generalmente helio o hidrógeno), conectado a un manómetro a través de un tubo capilar. El bulbo está sumergido en el medio cuya temperatura desea medir. El volumen del gas en la bombilla se mantiene constante ajustando la altura de una columna de mercurio en un manómetro conectado al sistema.
2. El principio: El principio detrás de este termómetro se basa en la ley de gay-lussac , que establece que la presión de un gas es directamente proporcional a su temperatura absoluta cuando el volumen se mantiene constante. Esto se puede escribir como:
P/T =constante
Dónde:
* P =Presión del gas
* T =temperatura absoluta (Kelvin)
3. Medición:
* Punto inicial: El bulbo se sumerge primero en un baño de referencia de temperatura conocida (generalmente el triple punto de agua, 273.16 K). Se mide la presión del gas.
* Temperatura desconocida: La bombilla se sumerge en el medio cuya temperatura desea medir. La presión del gas se mide nuevamente.
* Cálculo: Dado que el volumen es constante, la relación de las presiones es directamente proporcional a la relación de las temperaturas:
P1/T1 =P2/T2
Dónde:
* P1 =presión a la temperatura de referencia
* T1 =temperatura de referencia
* P2 =presión a la temperatura desconocida
* T2 =temperatura desconocida
Resolviendo para T2, obtenemos:
T2 =(p2/p1) * t1
4. Ventajas:
* Alta precisión: Los termómetros de gas de volumen constante son muy precisos debido a la proporcionalidad directa entre la presión y la temperatura.
* amplio rango de temperatura: Estos termómetros se pueden usar para medir temperaturas en un amplio rango, desde temperaturas muy bajas (cerca de cero absoluto) hasta altas temperaturas.
5. Desventajas:
* que consumen mucho tiempo: Alcanzar el equilibrio entre la bombilla y el medio puede llevar mucho tiempo, lo que hace que el proceso de medición sea lento.
* voluminoso y complejo: El aparato puede ser voluminoso y complejo, lo que requiere una calibración y manejo cuidadosos.
en resumen, Un termómetro de gas de volumen constante mide la temperatura al explotar la relación entre la presión y la temperatura de un gas a volumen constante. Este método es muy preciso y tiene un amplio rango de temperatura, pero también lleva mucho tiempo y requiere una configuración compleja.
