A figura abaixo ilustra um termômetro construído por um estudante para a Semana da Física em sua universidade. Neste termômetro, um gás ideal é aprisionado por um pistão de massa igual a 500 g e com 1 cm de espessura, o qual pode se mover verticalmente sem atrito dentro de um recipiente cilíndrico fechado com 25 cm de altura e 20 cm² de área de base. Quando o pistão está em repouso, é possível determinar a pressão do gás. Calibrando o dispositivo, o estudante verificou que, à temperatura T₀ = 17°C, a base do pistão ocupava a posição y₀ = 20 cm medida a partir da base do recipiente. Desprezando efeitos de dilatação térmica o estudante foi capaz de determinar a temperatura T de qualquer objeto em equilíbrio térmico com o recipiente por meio de medidas da posição y de equilíbrio do pistão.
a) Calcule a pressão P0 e o volume V0 associados à situação de calibração do termômetro. Use unidades do SI.
b) Relacionando a temperatura absoluta T do gás com a posição y do pistão, é possível construir uma escala termométrica que descreve o princípio de funcionamento do termômetro. Deduza a expressão que descreve essa escala termométrica.
c) Determine a temperatura máxima na escala Celsius que este dispositivo é capaz de medir.