En la escala Kelvin el cero absoluto es 0 K. Se han conseguido aproximaciones de 0,000000005 K en laboratorio pero no es posible alcanzar ese cero absoluto, según el tercer principio de la termodinámica que afirma que “se paraliza todo” a nivel microscópico. Entonces, ¿cómo se determina que 0 K es el límite inferior de la temperatura de la materia? Y, ¿cuál es el cero absoluto en la escala Celsius? Vamos a contestar aquí a estas preguntas de una forma sencilla.
El enunciado fundamental es la Ley de Charles que dice: “el volumen de un gas a presión constante crece linealmente con la temperatura”, que se expresa con V = RT, donde R es una constante.
En su experimento, Jacques Charles estableció los siguientes valores de 1 mol de Hidrógeno a presión constante de 1 atmósfera:
¿Cómo se relacionan la temperatura T y el volumen V? Mediante la expresión lineal V = 0,08213T + 22,4334. El valor que acompaña al parámetro T es la pendiente de la recta, cuya expresión es (Vi – Vj) / (Ti – Tj), y el término independiente proviene del valor de V cuando T = 0 ( V = 22,4334). Despejando, T = (V – 22,4334) / 0,08213 .
Como el volumen del gas puede acercarse a 0 (pero nunca tomar valores negativos), se tiene así que la mínima temperatura posible es lim V → 0+ (V – 22,4334) / 0,08213 = -273,14501 que se aproxima por comodidad a -273,15 C.
