La importancia del kelvin como unidad de temperatura absoluta

No es necesario utilizar los grados Kelvin para la fórmula de los gases ideales. Lo importante es saber que$PV \propto nT$dónde$T$es la temperatura absoluta y se puede expresar en cualquier escala lineal arbitraria (siempre que la temperatura siga siendo absoluta), incluidas las escalas kelvin y rankine.

Sin embargo, si elige que la constante de proporcionalidad sea$R$dado en J/(K mol), entonces las unidades de temperatura deben estar en kelvin para que la ecuación tenga sentido. Pero no estás obligado a usar esa constante. Podría seleccionar cualquier otra constante y podría ajustar la escala de temperatura que está utilizando. En particular, podrías haber elegido la constante que haría que la temperatura se expresara en unidades rankine.

Editar: dado que el título de la pregunta se refiere a "fórmulas", permítanme mencionar un caso que he visto en varios documentos. Con respecto a los materiales termoeléctricos, existe una$ZT$factor que se utiliza para medir la calidad del material que se utilizará como termoeléctrico, por ejemplo, para hacer un generador termoeléctrico. lo importante es que$T$debe ser la temperatura absoluta. Desafortunadamente, muchos artículos mencionan que$T$se da en kelvins, aunque no es necesariamente el caso. Afortunadamente, diría que la mayoría de los (buenos) trabajos se refieren a$T$siendo la temperatura absoluta y no mencionar las unidades.

Por ejemplo, 𝑃=100, 𝑉=8,314, 𝑛=1, 𝑅=8,314. Introducir los valores dará como resultado 𝑇=100 kelvin.

Pero, ¿cuál es el significado de 100 kelvin? ¿Por qué no podría haber sido cualquier otra unidad en una escala de temperatura absoluta? por ejemplo, 100 grados Rankine

La respuesta ya está contenida en la primera parte de tu pregunta, cuando escribes las unidades de la Constante de Gas$R$. Para obtener la temperatura en diferentes unidades, se debe usar un valor y unidades diferentes para$R$. Del mismo modo para una escala termométrica diferente.

Editar (mejorado los ejemplos):

Por ejemplo, en el caso de los grados de Rankine y usando las mismas unidades para todas las demás cantidades, la fórmula de los gases perfectos mantiene la misma forma, pero con una constante de los gases.$R^{\prime}=4.61915$. En el caso de la temperatura,$\theta$, en grados Celsius, se convierte en:

Hay un punto que las otras respuestas no han señalado, que creo que es importante: Celsius y Farenheit permiten temperaturas por debajo de (lo que ellos llaman) cero . Si conecta esas medidas en la fórmula, obtiene un valor de (presión por valor) que es negativo; esto no es físicamente posible. Tenga en cuenta también que la negatividad no puede ser compensada por una simple constante de proporcionalidad (R). Kelvin al menos tiene la virtud de nunca tener un valor negativo.

Desde hace algunas semanas, el kelvin es una unidad que se define ajustando la constante de Boltzmann a exactamente$1.380 649 \cdot 10^{-23}$J/K (ver https://physics.nist.gov/cgi-bin/cuu/Value?k ).

Por ahora, esto no cambia la escala de temperatura práctica para calibrar termómetros a temperatura ambiente: https://www.bipm.org/en/committees/cc/cct/guide-its90.html