DISPENSE DEL CORSO DI LABORATORIO DI CHIMICA – FISICA 1

0
( PV )
( PV )
T
T = lim T
→
P
Come temperatura di riferimento si assume il punto triplo dell’acqua al quale si attribuisce
esattamente la temperatura di 273.16 K. Il punto triplo è quello a cui coesistono le tre fasi
dell’acqua ed è stato preferito rispetto al convenzionale punto di congelamento dell’acqua
a pressione atmosferica perché è più esattamente riproducibile in quanto si possono
evitare errori dovuti a variazioni di pressione o a piccole quantità di aria disciolta. La
temperatura di congelamento dell’acqua, che identifica lo zero della scala Celsius, si
colloca a 273.1500 ± 0.0003K.
Si può quindi fissare una scala delle temperature usando come termometro un termometro
a gas a volume costante: i termometri ordinari vengono poi calibrati in base a queste
misure. La scala assoluta o termodinamica della temperatura, definita sulla base del secondo
principio della termodinamica, coincide esattamente con la scala del gas ideale che
abbiamo appena considerato. Di conseguenza i termometri a gas, anche se non hanno una
grande utilità pratica, perché sono scomodi e molto delicati da usare presentano tuttavia
un grande interesse proprio perché costituiscono un mezzo per definire la scala
termodinamica delle temperature. Oltre a ciò i termometri a gas offrono altri pregi non
trascurabili tra i quali una elevatissima precisione dovuta all’elevato coefficiente di
temperatura e una elevata accuratezza dovuta al fatto che la dilatazione termica del
materiale di cui è costituito il bulbo contenente il gas è assolutamente trascurabile rispetto
alla dilatazione del gas stesso. L’elevato coefficiente di temperatura li rende anche sensibili
a variazioni di temperatura molto piccole. Infine alcuni gas (es. idrogeno e elio)
consentono di scendere fino a temperature molto basse (con l’idrogeno si arrivano a
misurare temperature fino a 1 K) oppure arrivare a temperature molto elevate (con l’elio o
l’azoto contenuti in recipienti di iridio puro si arriva fino a 2000 °C). Al di là di questi
vantaggi rimane però il fatto che il termometro a gas è uno strumento scomodo da usare e
nella pratica vengono usati termometri differenti.
La scala Internazionale delle temperature
I termometri possono essere classificati sulla base della proprietà termometrica che
sfruttano. Le tipologie più importanti di termometri sono raccolte nella tabella seguente:
46
T
(6.2)