Termômetro de gás de volume constante:uma ferramenta precisa de medição de temperatura
Um termômetro de gás de volume constante é um dispositivo que utiliza a relação entre a pressão e a temperatura de um gás ideal em
volume constante para medir a temperatura. Este relacionamento é descrito pela lei de
gay-lussac , que afirma que a pressão de um gás em volume constante é diretamente proporcional à sua temperatura absoluta.
Aqui está como funciona:
1.
A configuração: O termômetro consiste em uma lâmpada cheia de uma quantidade conhecida de gás (geralmente hélio ou hidrogênio) conectado a um manômetro e um mecanismo para ajustar o volume. A lâmpada é colocada em um banho térmico e o volume é mantido constante.
2.
Medição de pressão: À medida que a temperatura do banho térmico muda, a pressão do gás na lâmpada também muda. O medidor de pressão mede com precisão essas variações de pressão.
3.
Cálculo de temperatura: A mudança na pressão é diretamente proporcional à mudança de temperatura. Conhecendo a pressão e a temperatura inicial do gás, a temperatura pode ser calculada usando a fórmula:
t =(p / p0) * t0 Onde:
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t é a temperatura desconhecida
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p é a pressão à temperatura desconhecida
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P0 é a pressão a uma temperatura conhecida (geralmente o ponto de gelo)
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t0 é a temperatura conhecida (geralmente o ponto de gelo, que é 273,15 K)
Vantagens dos termômetros de gás de volume constante: *
Alta precisão: Eles são conhecidos por sua alta precisão e precisão na medição da temperatura, especialmente em baixas temperaturas.
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Calibração: Eles podem ser usados para calibrar outros termômetros, incluindo aqueles que dependem de diferentes propriedades físicas.
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Comportamento ideal do gás: Eles são baseados no comportamento de um gás ideal, independente do gás específico usado.
Desvantagens de termômetros de gás de volume constante: *
Design complexo: Eles são mais complexos para construir e operar em comparação com outros termômetros.
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Resposta lenta: A resposta do termômetro às mudanças de temperatura pode ser lenta, especialmente em baixas temperaturas.
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faixa limitada: Seu alcance geralmente é limitado a baixas temperaturas.
Aplicações de termômetros de gás de volume constante: *
calibrar outros termômetros *
medir temperaturas em pesquisa científica *
Determinando o ponto triplo da água Embora os termômetros de gás de volume constante não sejam comumente usados na vida cotidiana, eles permanecem vitais na comunidade científica para obter medições de temperatura altamente precisas. Eles servem como padrão contra os quais outros termômetros são calibrados, garantindo precisão e confiabilidade na pesquisa e indústria científica.
