Termómetro Kelvin

En Termodinámica se utiliza un termómetro con la escala de Kelvin que es diferente a la que, probablemente, has utilizado más de una vez, el Celsius.

En el siglo XIX el señor William Thomson a quien se le conoce más como Lord Kelvin (importante físico y matemático inglés) estableció un termómetro en el que no existían medidas negativas.

Si a los -273ºC (grados de la escala Celsius) se considera que las moléculas del gas no se mueven (llamado también cero absoluto), el señor William dijo, éste es el CERO, y a partir de aquí construyó el termómetro de modo que 0 K (Kelvin) equivalen a
- 273ºC (Celsius).

Esto significa que 273K equivale a 0ºC.

También podemos decir que 100ºC equivalen a 373K.

Un sencillo dibujo nos puede servir para comprenderlo mejor:

4.78 ¿Cómo pasas de 450K a Celsius?

Respuesta: 177º

Solución

Vemos que entre ambos termómetros hay una diferencia de 273 entre Kelvin y Celsius:

K =Celsius + 273

Sustituimos valores que conocemos: 450 = Celsius + 273

Celsius = 450 – 273 = 177º

4.79 ¿Cuántos grados Celsius son 50 K?

Respuesta: -223º C

Solución

Haciendo lo indicado en el ejercicio anterior:

Celsius = 50 – 273 = -223º

Hemos estudiado que para un mismo volumen y un mismo gas el cociente  lo que nos permite decir que si un gas se encuentra dentro de un recipiente cerrado a una presión P₁ atm y a una temperatura T₁ y transcurrido un tiempo lo calentamos alcanzando una temperatura T₂ comprobamos que su presión ha alcanzado P₂ atm, llegamos a:

4.80 En un volumen de 3dm³ tenemos encerrado un gas a una presión de 4 atm siendo 20ºC la temperatura del recipiente.

¿Cuál es la presión si la temperatura asciende a 30º?

Respuesta: 4,13atm

Solución

Tomamos la fórmula recientemente obtenida: 

Utilizamos la escala Kelvin.

Sustituimos los valores que conocemos: 

4.81 Un gas dentro de un recipiente cerrado se halla a una presión de 760mm de mercurio siendo 20º C la temperatura.

Calcula la temperatura que hace falta para que la presión sea de 960mm de mercurio.

Respuesta: 97ºC

Sabemos que   y no tenemos que hacer las debidas sustituciones por valores que conocemos: