Ser capaz de discutir as vantagens dos termómetros a gás sobre outros termômetros.

Passo 1

O enunciado pede para compararmos as vantagens dos termómetros a gás em relação a outros tipos (mercúrio em vidro, termopares, termistores etc.). O conteúdo envolve os princípios da termometria, especialmente a lei dos gases ideais, a linearidade da variação de pressão ou volume com a temperatura e os requisitos de exatidão e faixa de medição.

Passo 2

O termómetro a gás apresenta excelente linearidade: segundo a lei dos gases ideais, para pressão constante a variação de volume é diretamente proporcional à temperatura ( V\propto T), e para volume constante a pressão varia como P\propto T). Essa relação quase perfeita torna a calibração simples e garante respostas lineares, ao contrário de muitos termistores cuja curva R(T) é não linear.
A faixa de temperaturas atingível é muito maior. Enquanto termómetros de líquido em vidro ficam limitados pelo ponto de congelação e de ebulição do fluido, e termopares por degradação de junções metálicas, um termómetro a gás pode operar de frações de kelvin até milhares de kelvin, basta escolher recipientes e gás adequados.
Em termos de exatidão e rastreabilidade a padrões primários, o termómetro a gás de pressão constante é o padrão internacional de temperatura (escala ITS-90). Ele oferece incertezas muito baixas (da ordem de milikelvin) porque baseia-se em propriedades fundamentais do gás, enquanto outros sensores têm deriva por envelhecimento ou contaminação.
A inércia térmica de um termómetro a gás costuma ser menor: o volume vazio e as paredes finas garantem trocas térmicas rápidas, resultando em tempos de resposta curtos. Termopares são rápidos, mas perdem exatidão; líquidos em vidro respondem mais devagar devido à massa do bulbo e do líquido.
Finalmente, o termómetro a gás não sofre alterações de propriedades físicas internas (como alterações no coeficiente de expansão de um líquido ou oxidação de metais em termopares), o que lhe confere maior estabilidade a longo prazo e menor necessidade de manutenção ou recalibração frequente.

Resposta

Em resumo, os termómetros a gás oferecem linearidade quase perfeita, ampla faixa de temperatura, baixa incerteza (padrão primário), resposta rápida e excelente estabilidade ao longo do tempo, o que os torna superiores a termómetros de líquido em vidro, termopares e termistores em aplicações de alta precisão.

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