Definición del nuevo kelvin mediante la determinación de la constante de Boltzmann

Resumen

El grupo de investigación TERMOCAL de la Universidad de Valladolid, en colaboración con el Centro Español de Metrología (CEM), está involucrado en el proyecto europeo para la redefinición de la unidad termodinámica de temperatura, el Kelvin. Esta nueva definición se hace a través de la constante de Boltzmann (kb), la cual se determina gracias a la relación entre la velocidad del sonido, la masa molar del gas, la constante de los gases ideales, y la temperatura termodinámica, cuando la presión se extrapola a cero. La velocidad del sonido se calcula midiendo las frecuencias de los distintos modos de resonancia que se dan en una cavidad esférica de volumen conocido llena de argón a distintas presiones a la temperatura del punto triple del agua (273,16 K). La determinación del volumen de la cavidad esférica se realiza mediante resonancia de microondas, una técnica que nos permite determinar el radio interno con una incertidumbre menor a 20 ppm. Tras las medidas realizadas en las instalaciones de TERMOCAL se ha llegado a la determinación de la constante de Boltzmann con una incertidumbre menor de 20 ppm.