¿Cuántos puntos fijos tiene una escala Kelvin?

En cierto sentido, sólo hay un punto fijo. Mire la definición ( http://www.bipm.org/en/CGPM/db/13/4 ):

El kelvin, unidad de temperatura termodinámica, es la fracción 1/273,16 de la temperatura termodinámica del punto triple del agua.

Hay mucho escondido en esa simple definición. Un concepto clave es el de temperatura termodinámica . Una escala de temperatura que no tiene cero en el cero absoluto no es una escala de temperatura termodinámica. Entonces, en este sentido, la escala Kelvin tiene dos puntos fijos, el cero absoluto y el punto triple del agua.

Otro problema que se esconde en esa definición es que utiliza el punto triple del agua . El agua purificada de un lago de África Oriental, de los océanos o del hielo antártico tiene puntos triples ligeramente diferentes, puntos de congelación ligeramente diferentes y puntos de ebullición ligeramente diferentes. La composición isotópica del agua varía con la latitud. Para solucionar este problema, el agua utilizada para determinar el punto triple del agua debe tener una composición isotópica muy específica especificada por el estándar de Viena Standard Mean Ocean Water (VSMOW) .

Pero, luego otra sección en el mismo libro dice:

En la escala Kelvin, el punto fijo inferior se toma como 273,15 K y el punto fijo superior como 373,15 K.

Esta parte de su texto está extremadamente desactualizada. El punto triple del agua se ha utilizado como el único punto fijo en la escala de temperatura SI desde 1954. Usar el punto de congelación y ebullición del agua para definir la temperatura es un concepto descartado. Los libros de texto a menudo tienen una década más o menos desactualizados; Eso pasa todo el tiempo. Por otro lado, un libro de texto que tiene más de seis décadas de antigüedad es inaceptable.

Incluso el uso del punto triple del agua como punto fijo muy probablemente pronto será descartado, al menos en teoría. Si todo va según lo planeado, el único punto fijo será el cero absoluto. La temperatura en el Sistema Internacional de Unidades pronto se definirá haciendo que la constante de Boltzmann sea un valor definido.

En la práctica, medir la temperatura es bastante difícil. La Escala Internacional de Temperatura , que intenta ser una realización práctica del concepto SI del kelvin, tiene 14 puntos fijos diferentes (excluyendo el cero absoluto). Los puntos de fusión y ebullición del agua no están entre esos puntos fijos. El punto triple del agua (VSMOW) es.

Una escala lineal para medir algo -temperatura, presión, lo que sea- tiene que tener dos puntos fijos, porque dos puntos son necesarios y suficientes para definir una línea.

Si una escala se define con más de dos puntos fijos, entonces se espera que la calibración usando dos de ellos produzca el mismo resultado (salvo el error experimental), y cuáles dos se usan es una cuestión de conveniencia. La definición SI de Kelvin solo tiene dos puntos fijos (0K y 273,16K = el punto triple del agua), pero el estándar de calibración del termómetro ITS-90 agrega 13 más, porque la mayoría de los termómetros no incluyen 0K y 273,16K en su rango , y es útil tener puntos fijos en el medio y cerca de los extremos del rango de un termómetro para verificar la linealidad.

Su libro parece estar haciendo una distinción entre "Kelvin" y "Kelvin absoluto". No existe tal distinción; Ellos son la misma cosa. Creo que está (descuidadamente) tratando de enfatizar el desarrollo histórico de la escala de temperatura, que comenzó definida como "Celsius cambiado para que el cero se encuentre en el cero absoluto" y, por lo tanto, tenía los puntos fijos de Celsius integrados en su definición, más el cero absoluto.

Tenga en cuenta también que "el punto de ebullición del agua" no se usa deliberadamente ni en la definición SI ni en la especificación ITS-90, porque depende de la presión ambiental (mientras que "el punto triple del agua" fija la presión ambiental).

La escala Kelvin se basa en la escala Celsius en la que 0 °C y 100 °C se definieron como los puntos de congelación y ebullición del agua.

Cuando se descubrió que la temperatura mínima absoluta era -273 °C, los científicos comenzaron a simplificar las cosas simplemente sumando 273 y usando la escala Kelvin en la que 0 °C se convierte en 273 K. Al definir la escala Kelvin en términos de cero absoluto y 273 K punto de fusión, el punto de ebullición de 373 K se fija por cierto.

La definición de escala Kelvin que me dieron en Termodinámica fue:

1. 0 en la escala es el cero absoluto.

2. La escala es la misma que el sistema Celsius.

Por lo tanto, esta definición define esta escala lineal a través del método de punto pendiente y no el método de dos puntos fijos. Entonces solo hay 1 punto fijo.