Bekijk hoofdstuk 1 - Educatheek.nl

1. Inleiding 19
bevindt bij de temperatuur van smeltend ijs 0 en bij de plaats waar de meniscus zich
bevindt bij de temperatuur van kokend water 100. Dit zijn de ijkpunten. Vervolgens
verdeelt men het interval in 100 gelijke delen; zo is de celsiusschaal ontstaan 21.
Kwik als vloeistof is bruikbaar tussen het stolpunt van kwik (–40 °C) en de
temperatuur waar de dampdruk van kwik niet meer verwaarloosbaar is (circa 350
°C). Een vloeistofthermometer heeft echter een ernstig bezwaar. Vult men het
capillair met een andere vloeistof, bijvoorbeeld alcohol, en gebruikt men dezelfde
ijkpunten, dan is de aanwijzing van beide thermometers bij andere temperaturen dan
0 en 100 verschillend. Een vloeistofthermometer is dus beperkt bruikbaar.
Een betere temperatuurschaal, die bovendien overeenkomt met de later in te voeren
thermodynamische- of kelvinschaal, is de avogadroschaal 22 . Men bepaalt dan de
temperatuur met behulp van een gasthermometer. Het principe van een gasthermometer
is geschetst in figuur 1.7. Het gas, dat als thermometerlichaam dient, bevindt
zich in het vat A, dat door een dunne buis verbonden is met de buizen B en C, die
onderling weer verbonden zijn door een flexibele slang. In de buizen B en C en in de
slang bevindt zich kwik of een andere vloeistof. Bij de meting moet de vloeistof
steeds staan tot de hoorn die in B is aangebracht, opdat het volume van het gas zo
goed mogelijk constant is. De druk p van het gas is nu gelijk aan de druk van de
buitenlucht, vermeerderd met de druk ten gevolge van het hoogteverschil h van de
vloeistof in de beide benen:
p = p0 + ρgh
Hierin is ρ de massadichtheid van de vloeistof en g de lokale versnelling van de
zwaartekracht. h kan positief of negatief zijn.
Figuur 1.7. De gasthermometer.
C
h B
De meetprocedure is als volgt: men brengt het gas in thermisch evenwicht met water
van de tripelpunttemperatuur. Bij die temperatuur zijn water, ijs en waterdamp met
elkaar in evenwicht. Deze tripelpunttemperatuur stelt men per definitie gelijk aan
273,16 kelvin (273,16 K):
21 Vermoedelijk heeft Celsius 100 bij het smeltpunt en 0 bij het kookpunt gezet. Pas zeven jaar later
(1749) zou dat omgedraaid zijn door Carolus Linneaus (Carl von Linné (Zweden) (1707 – 1778)).
A