punto fijo

Es inmediato que resultan escalas en general diferentes cuando la relación [1] se aplica a cualquier sistema termométrico con el mismo valor de la constante k de proporcionalidad. El primer problema que se plantea, pues, es encontrar alguna regla o norma que nos permita establecer el valor de la constante k de proporcionalidad para cada propiedad termométrica.

El procedimiento que se utiliza consiste en buscar un estado en la naturaleza, denominado punto fijo, que sea fácilmente reproducible y asignarle una temperatura patrón T_t.

Esto quiere decir que si tenemos un termómetro T_X de propiedad termométrica X, el valor X_t de dicha propiedad en el punto fijo obedece la relación:

T_t = k.X_t

Y de aquí deducimos que, para esta propiedad termométrica, es

K=T_t/X_t

Por tanto, en el termómetro T_X la temperatura T que corresponde al valor X de la propiedad termométrica sería:

Hasta el año 1954 se utilizaban dos puntos fijos, que eran el de fusión del hielo y del de ebullición del agua. Pero a partir de ese año se utiliza como único punto fijo el llamado punto triple del agua, que es el estado del agua pura en el cual existe en equilibrio una mezcla de sólido, líquido y gas. Se le asigna al punto triple del agua el valor 273,16 con el objeto de que la escala resultante sea lo más parecida posible a la anterior a 1954.

Así, para los ejemplos de termómetros indicados antes, se tendría:

a) Para el gas a volumen constante: b) Para el gas a presión constante: c) Para la resistencia eléctrica: d) Para el tubo de mercurio:

Experimentalmente se comprueba que al medir la temperatura con cada uno de estos tipos de termómetro, se obtienen resultados bastante diferentes, e, incluso, para el caso de los termómetros de gas (ya sea el de volumen constante, o bien el de presión constante) se obtienen resultados diferentes según sea el tipo de gas que se emplee en la construcción del termómetro. Si bien es verdad que la discrepancia menor se encuentra en la utilización de estos termómetros de gas, encontrándose la mayor similitud entre los termómetros de Hidrógeno y de Helio a volumen constante.