The document describes an experiment conducted to determine the absolute zero temperature through measuring air pressure at different temperatures using a virtual laboratory simulator. Data on pressure and temperature was collected and graphed, showing a direct proportional relationship. The slope of the line was used to determine an equation relating pressure and temperature. By setting pressure equal to zero in the equation, the absolute zero temperature was calculated to be -228.12°C, with a 16% error rate compared to the accepted value of -273.15°C. The experiment demonstrated the direct proportional behavior between the thermodynamic variables of pressure and temperature.

1. 17/08/21
DETERMINACION DELCERO ABSOLUTO DE TEMPERATURA
S. Cano, A. De La Rosa, A. Negrete, V. Vega y C. Vega.
Departamento de Ciencias Naturales y Educación Ambiental
Universidad de Córdoba, Montería
RESUMEN
La experiencia del laboratorio en este caso se trató de medir la presión del aire a distintas temperaturas por
medio del simulador otorgado por el docente. Donde Para determinar la temperatura T0, para la cual p=0,
necesitamos medir las presiones p1 y p2 a las temperaturas t1 y t2. Trazamos la recta que pasa por los dos puntos
en el diagrama presión-temperatura. La recta corta al eje horizontal en la abscisa T0. En el siguiente informe se
logra observar y analizar los resultados obtenidos, al igual que el uso de cálculos para conocer el valor del cero
absoluto de temperatura.
1. TEORÍA RELACIONADA
Se llama cero absoluto a la temperatura más baja
posible. En teoría las partículas subatómicas
perderían toda su energía, razón por la cual los
electrones y protones se unirían en lo que se conoce
como “sopa cuántica”. La temperatura del cero
absoluto es de -273.15°C o bien 0° Kelvin. A esta
temperatura el nivel de energía interna del sistema es
el más bajo posible, es por ello que las partículas,
según la mecánica clásica, no presenta ningún tipo de
movimiento; sin embargo, según la mecánica
cuántica, el cero absoluto debe tener una energía
residual, a la cual se le conoce como energía de punto
cero.
2.OBJETIVOS
*Determinar experimentalmente el valor del cero
absoluto de temperatura.
*Analizar la relación funcional que existe entre
presión y temperatura a volumen constante.
3.MATERIALES
*Computador
*Sistema operativo W7 o W10
*Tener instalado Java
*Simulador laboratorio virtual
4. MONTAJE Y PROCEDIMIENTO
En primera instancia se ingresó al simulador, luego se
observó el recipiente en un baño térmico formado por
una mezcla de agua (color azul claro) y hielo
(cuadrados de color rosa en la superficie del agua). El
aire que contiene el recipiente estaba a la presión
atmosférica. Luego se oprimió el botón llamado
“nuevo” y se observa que el agua entra en ebullición,
se identificaron las burbujas de vapor atravesando de
abajo hacia arriba el baño térmico. El agua del baño
se evaporó y al cabo de un cierto tiempo, se
desconecta el horno eléctrico (amarillo es aire, Azul
fuerte es mercurio).
Por lo último, se toman por lo menos 5 datos de la
presión, cuando la temperatura del baño se
incrementa en 10ºC hasta que alcance los 100ºC, los
cuales se observaran en los resultados.

2. 2
5. RESULTADOS
Se llevan los valores de presión (densidad del
Mercurio 15550 kg/m3) y temperatura a la tabla 1.
P(a
tm)
1.000 1.105 1.135 1.195 1.255 1.285 1.345
T(°
c)
0 21.14 30.5
5
44.3
2
57,8
0
67.1
1
76.
43
Tabla 1
Datos de la presión
𝑃 = 𝑃0 + 𝑝𝑔𝐻 (1)
𝑃 = 1.013 ∗ 105
+ (15550)(9.8)(0,07)
= 111967,4 𝑝𝑎
111967,4 𝑝𝑎 ∗ (
1
1.013 ∗ 105𝑝𝑎
) = 1.105 𝑎𝑡𝑚
𝑃 = 𝑃0 + 𝑝𝑔𝐻 (2)
𝑃 = 1.013 ∗ 105
+ (15550)(9.8)(0,09)
= 115015,1 𝑝𝑎
115015,1 𝑝𝑎 ∗ (
1
1.013 ∗ 105𝑝𝑎
) = 1.135 𝑎𝑡𝑚
𝑃 = 𝑃0 + 𝑝𝑔𝐻 (3)
𝑃 = 1.013 ∗ 105
+ (15550)(9.8)(0,13)
= 121110,7 𝑝𝑎
121110,7 𝑝𝑎 ∗ (
1
1.013 ∗ 105𝑝𝑎
) = 1.195 𝑎𝑡𝑚
P = 𝑃0 + 𝑝𝑔𝐻 (4)
𝑃 = 1.013 ∗ 105
+ (15550)(9.8)(0,17)
= 127206,3 𝑝𝑎
127206,3 𝑝𝑎 ∗ (
1
1.013 ∗ 105𝑝𝑎
) = 1.255 𝑎𝑡𝑚
𝑃 = 𝑃0 + 𝑝𝑔𝐻 (5)
𝑃 = 1.013 ∗ 105
+ (15550)(9.8)(0,19)
= 130254,1𝑝𝑎
130254,1 𝑝𝑎 ∗ (
1
1.013 ∗ 105𝑝𝑎
) = 1.285 𝑎𝑡𝑚
𝑃 = 𝑃0 + 𝑝𝑔𝐻 (6)
𝑃 = 1.013 ∗ 105
+ (15550)(9.8)(0,23)
= 136349,7𝑝𝑎
136349,7 𝑝𝑎 ∗ (
1
1.013 ∗ 105𝑝𝑎
) = 1.345 𝑎𝑡𝑚
6.EVALUACIÓN
1- Realiza la gráfica de Presión contra Temperatura, ¿Qué
tipo de grafica obtienes?
2- halla la pendiente de la gráfica y establece una relación
funcional entre presión y temperatura.
3- Establece para que valor de presión se alcanza el cero
absoluto a volumen constante.
P=0.0044T+ 1.0037
4- Con la relación funcional del punto anterior, calcula el
valor del cero absoluto de temperatura en grados Celsius
(°c).
0=0.0044T+1.0037
T= -1.0037/0.0044
T= -228.12°C
y = 0,0044x + 1,0037
0
0,2
0,4
0,6
0,8
1
1,2
1,4
1,6
0 20 40 60 80 100
P(atm)
T(°C)

3. 3
5-calcula el error relativo de la medida.
Error absoluto en la medida
Error = (-273.15+228.12) / (-270,16)
Error= 0.16
En porcentaje
%Error= 16%
7.CONCLUSIÓN y ANÁLISIS
Se calculó varias temperaturas de cero absolutos en
grados Celsius y se obtuvo una buena medida de
valores experimentales, teniendo en cuenta la
relación de dos semejantes termodinámicas como lo
es la temperatura y la presión, evidenciando una
conducta directa y proporcional.
De igual forma se determinó la interacción
fundamental entre 2 cambiantes de estado
termodinámico, como lo son la presión y la
temperatura, demostrando de esta forma un
comportamiento de manera directa proporcional.
8. REFERENCIAS
[1] SERWAY, R. Física Volumen 1. 7 ed. McGraw
Hill, P. 641.
[2] Universidad del País Vasco. Escuela de Ingeniería
de Gipuzkoa (sección Eibar), EIBAR (Guipúzcoa).
España, Curso interactivo de Física en internet.
Recuperado de
http://www.sc.ehu.es/sbweb/fisica3/index.html
[3] https://conceptodefinicion.de/