Se calibrarmos diferentes tipos de termômetros, por exemplo, um termômetro de mercúrio e um termômetro de álcool, as escalas de ambos serão iguais apenas em 0 ° C (ou 32 ° F) e 100 ° C (ou 212 ° F). Se usarmos ambos os termômetros para medir a temperatura do ar, os valores indicados por cada um não serão necessariamente os mesmos. Pode acontecer que o termômetro de mercúrio indique 48 ° C, enquanto o termômetro de álcool indique 46 ° C. Isso ocorre porque a taxa de expansão do mercúrio e do álcool é diferente. O mesmo acontece com outros tipos de termômetros, como os bimetálicos, etc. A escala de temperatura determinada dessa forma depende muito das propriedades dos materiais utilizados.
Como a escala de temperatura estabelecida com um termômetro convencional apresenta algumas desvantagens, precisamos de um termômetro padrão. Um termômetro padrão permite estabelecer uma escala de temperatura mais precisa sem depender das propriedades do material.
Um termômetro quase perfeito é o termômetro de gás de volume constante . O princípio de funcionamento de um termômetro de gás de volume constante é o seguinte: o volume do gás é mantido constante, ou seja, inalterado. À medida que a temperatura aumenta, a pressão do gás também aumenta.
Dentro dos tubos 1 e 2 há mercúrio. O volume do gás é mantido constante elevando ou abaixando o tubo 2, de modo que o nível de mercúrio no tubo 1 esteja sempre na marca de referência. Se a temperatura aumentar, a pressão do gás no tubo também aumenta. Portanto, o tubo 2 deve ser elevado para que o volume do gás permaneça constante. A pressão do gás pode ser determinada lendo-se a altura da coluna de mercúrio (h) no tubo 2. Se usar o método manual, lembre-se de que uma coluna de mercúrio de 760 mm de altura equivale a 1 atm (1 atmosfera) de pressão. Termômetros de gás de volume constante mais sofisticados já possuem um contador de pressão. O recipiente que contém o gás também é projetado para que o gás tenha sempre um volume constante. Assim, o que é medido é apenas a variação da pressão.
Para calibrar um termômetro de gás de volume constante, podemos medir a pressão do gás em duas temperaturas. Por exemplo, vamos usar as temperaturas de ponto de congelamento e de ponto de vapor. Termômetros de gás de volume constante são calibrados a uma pressão de 1 atm. Os passos para calibrar um termômetro são os seguintes.
Primeiramente, o cilindro de gás é colocado em um recipiente com gelo e água. O volume de gás é mantido constante; portanto, o tubo 2 deve ser abaixado para que o nível de mercúrio no tubo 1 permaneça no ponto de referência. Se o volume de gás não tiver mudado, registre a altura da coluna de mercúrio (h) no tubo 2. Use h para calcular a pressão. Se estiver usando um termômetro de gás de volume constante sofisticado, o cilindro cheio de gás é imerso diretamente no recipiente com gelo e água. Já existe um manômetro. Registre a pressão do gás (vamos chamá-la de pressão 1 ou P1 ).
Segundo, Um cilindro de gás é inserido em um recipiente contendo água que está sendo aquecida. Para manter o volume de gás constante, o tubo 2 é elevado de modo que o nível de mercúrio no tubo 1 permaneça no ponto de referência. Se o volume de gás permanecer inalterado, registre a altura da coluna de água. 
mercúrio (h) no tubo 2. Use h para calcular a pressão do gás (digamos que seja a pressão 2 ou P).2)
Terceiro , crie um gráfico que mostre a relação entre pressão e temperatura. Veja o exemplo abaixo.
P1 é a pressão do gás na temperatura do ponto de congelamento (0 ° C ) e P2 é a pressão do gás na temperatura do ponto de vaporização (100 ° C). Trace uma linha conectando o ponto de intersecção de P1 com 0 ° C e o ponto de intersecção de P2 com 100 ° C. Consultando o gráfico, mesmo conhecendo apenas a pressão do gás, a temperatura também pode ser facilmente determinada e até mesmo prevista.
Escala Kelvin
Se a linha oblíqua no gráfico acima for traçada de forma a interceptar o eixo T o C, então, quando a pressão do gás for igual a 0, a temperatura do gás será igual a -273,15 ° C. Talvez pensemos que a temperatura do gás a pressão zero varie, dependendo do tipo de gás no tubo do termômetro de gás a volume constante. Com base em experimentos, mesmo que o tipo de gás seja diferente, quando a pressão do gás se torna zero, a temperatura é sempre -273,15 ° C. Assim, podemos usar essa temperatura como uma escala de temperatura padrão (também conhecida como zero absoluto). Essa temperatura zero absoluto é conhecida como escala absoluta ou escala Kelvin. Kelvin é o nome do falecido Lord Kelvin (1824-1907), um físico britânico.
Nessa escala, a temperatura é expressa em Kelvin (K), não em graus Kelvin (°K).oK). O intervalo entre os graus é o mesmo que na escala Celsius, mas o valor zero é deslocado para 0 K. Portanto, 0 K = -273,15 oC e 273,15 K = 0 oC. A temperatura na escala Celsius pode ser convertida para a escala Kelvin adicionando 273,15. Da mesma forma, a temperatura na escala Kelvin pode ser convertida para a escala Celsius subtraindo 273,15.
T (K) = T (oC) + 273,15
T (oC) = T (K) – 273,15
Exemplo de questão 1.20 oC = …. K
T(K) = T(C) + 273
T = 20 + 273
T = 293K
Exemplo de questão 2. 80 ° F = …. K
