¿Por qué la temperatura no se mide en julios por mol (J/mol)? [duplicar]

La temperatura es la energía cinética promedio de todas las moléculas en un sistema.

No es tan simple. Veamos primero un gas monoatómico ideal. Aquí tenemos:

dónde$k_\text{B}$es la constante de Boltzmann y$\bar{E}_\text{kin}$será la energía cinética media de cada partícula. Aparte de las constantes de proporcionalidad, esto es lo que estabas describiendo. sin embargo, el$3$en esa ecuación está el número de grados de libertad de cada partícula. Si consideramos un gas ideal cuyas partículas son moléculas compuestas por dos átomos (por ejemplo, el oxígeno), tenemos cinco grados de libertad y así:

En situaciones reales (es decir, con gases, fluidos y estados sólidos no ideales), las cosas se vuelven mucho más complicadas aquí, ya que hay varios grados de libertad con diferentes propiedades y todo esto se vuelve dependiente de la temperatura en la parte superior. Esto es lo que suele expresarse en la capacidad calorífica de un material.

Por lo tanto, no existe una forma sencilla de definir la temperatura utilizando la energía cinética. Ahora, puede preguntar: “¿Por qué la temperatura se define de tal manera que tenemos que preocuparnos por las capacidades caloríficas en primer lugar? ¿No podríamos simplemente definirlo a través de la energía cinética promedio a pesar de todo esto? En teoría, por supuesto que podríamos hacer esto, pero entonces perderíamos una de las propiedades más prácticas de la temperatura, a saber, que dos cuerpos con la misma temperatura están en equilibrio térmico. Por ejemplo, dos materiales que se derriten en las mismas condiciones probablemente tendrán una "temperatura" de fusión diferente, o cada objeto en su habitación tendrá una "temperatura" muy diferente. Además, sería muy tedioso medir esa "temperatura".

^{¹ en el nuevo sentido}

Si lee este informe del organismo responsable de las definiciones de las unidades SI (BIPM), se dará cuenta de que la suya es una excelente sugerencia hecha unos años demasiado tarde.

La única diferencia es que BIPM no ha utilizado el mol en su definición del kelvin:

El kelvin es la temperatura termodinámica a la cual la energía cinética de traslación media de los átomos en un gas ideal en equilibrio es exactamente$(\frac 3 2) \times 1.380 65{\rm X X} \times 10^{−23}$joule

o variaciones de esa declaración, por ejemplo:

El kelvin es el cambio de temperatura termodinámica que resulta en un cambio de energía térmica kT exactamente$1.380 65{\rm X X} \times 10^{−23}$joule.

o

El kelvin, unidad de temperatura termodinámica, es tal que la constante de Boltzmann es exactamente$1.380 65{\rm X X} \times 10^{−23}$julio por kelvin

Con, creo, la última definición favorecida en este momento y las razones para no adoptar las otras definiciones se dan en el documento BIPM.

Entonces, el plan es medir la constante de Boltzmann con la mayor precisión posible y luego afirmar que ese valor es fijo (no se puede medir como la semilla de luz en la definición del metro).
Es por eso que "X X" aparece arriba ya que el valor definido aún no se ha fijado.

Nuevamente, en cuanto a las nuevas definiciones del medidor y la segunda, significará que los dispositivos de medición de temperatura actuales no tendrán que ser recalibrados.

Las razones de esta nueva definición se dan en esta oración:
La definición se generalizará, haciéndola independiente de cualquier sustancia material, técnica de realización y temperatura o rango de temperatura, para garantizar la estabilidad a largo plazo de la unidad.