Termodinamica - Yunes Cengel y Michael Boles - Septima Edicion

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INTRODUCCIÓN Y CONCEPTOS BÁSICOS
°C
0.01
K
273.16
°F
32.02
R
491.69
Punto
triple
del agua
al cual se le asigna el valor de 273.16 K. La escala Celsius también se volvió
a definir en esta conferencia en términos de la escala de temperatura del
gas ideal y un solo punto fijo, que es de nuevo el punto triple del agua con
un valor asignado de 0.01 °C. La temperatura de ebullición del agua (el punto
de vapor) se determinó nuevamente de forma experimental como 100.00 °C
y, por consiguiente, hubo una buena concordancia entre la anterior y la nueva
escala Celsius.
Escala de temperatura internacional
de 1990 (ITS-90)
–273.15
0
–459.67
0
Cero
absoluto
FIGURA 1-38
Comparación de escalas de temperatura.
1 K 1 °C 1.8 R 1.8 °F
FIGURA 1-39
Comparación de magnitudes de varias
unidades de temperatura.
La Escala de temperatura internacional de 1990, que sustituye a las de
temperaturas prácticas internacionales de 1968 (IPTS-68), 1948 (ITPS-48)
y 1927 (ITS-27), fue adoptada por el Comité Internacional de Pesos y Medidas
en 1989 a solicitud de la Decimoctava Conferencia General de Pesos y
Medidas. La ITS-90 es similar a sus predecesoras pero posee valores más
actualizados de temperaturas fijas, tiene un alcance amplio y se ajusta con
mayor precisión a la escala de temperatura termodinámica. En la ITS-90 la
unidad de temperatura termodinámica T es también el kelvin (K), definida
como la fracción 1/273.16 de la temperatura termodinámica del punto triple
del agua, el cual es el único punto fijo de definición de esta escala y la Kelvin,
además de funcionar como el punto fijo termométrico más importante
usado en la calibración de termómetros para ITS-90.
La unidad de temperatura Celsius es el grado Celsius (°C), que por definición
es igual en magnitud al kelvin (K). Una diferencia de temperatura se
puede expresar en kelvin o grados Celsius. El punto de hielo es el mismo
en 0 °C (273.15 K) tanto en ITS-90 como en ITPS-68, pero el punto de
vapor es 99.975 °C en ITS-90 (con una incertidumbre de 0.005 °C) mientras
que éste fue 100.000 °C en IPTS-68. El cambio se debe a mediciones
precisas realizadas mediante termometría de gas con particular atención en
el efecto de absorción (las impurezas de un gas absorbidas por las paredes
de un bulbo a la temperatura de referencia que se desabsorben a temperaturas
más altas, lo cual provoca que se incremente la presión medida del
gas).
La ITS-90 se extiende hacia arriba desde 0.65 K hasta la temperatura
más alta medible prácticamente en términos de la ley de radiación de Planck
mediante radiación monocromática. Se basa en especificar valores de temperatura
definidos en varios puntos fijos reproducibles con facilidad para que
sirvan como referencia y así expresar de forma funcional la variación de temperatura
en cierto número de intervalos y semiintervalos.
En la ITS-90, la escala de temperatura está considerada en cuatro intervalos:
en el de 0.65 a 5 K, la escala se define en términos de la presión de
vapor, relaciones de temperatura para 3 He y 4 He. Entre 3 y 24.5561 K (el
punto triple del neón) se define por medio de un termómetro de gas helio
calibrado apropiadamente; de 13.8033 K (el punto triple del hidrógeno) a
1 234.93 K (el punto de congelación de la plata) se define a través de termómetros
de resistencia de platino calibrados en conjuntos especificados de
puntos fijos de definición; arriba de 1 234.93 K se define en términos de la
ley de radiación de Planck y un punto fijo de definición adecuado como el
punto de congelación del oro (1 337.33 K).
Se remarca que las magnitudes de cada división de 1 K y 1 °C son idénticas
(Fig. 1-39); por lo tanto, cuando se trata con diferencias de temperatura T, el