Definiția scării de temperatură Kelvin

Scala de temperatură Kelvin este cea mai frecvent utilizată scară de temperatură absolută din lume. Iată definiția scării și o privire asupra istoriei și utilizărilor acesteia.

Cheie de scos: Scala de temperatură Kelvin

• Scala de temperatură Kelvin este o scală de temperatură absolută care este definită folosind a treia lege a termodinamicii.
• Deoarece este o scară absolută, temperaturile înregistrate în Kelvin nu au grade.
• Punctul zero al scării Kelvin este zero absolut, care este atunci când particulele au energia cinetică minimă și nu pot fi mai reci.
• Fiecare unitate (un grad, în alte scale) este de 1 parte în 273,16 părți din diferența dintre zero absolut și triplul punct de apă. Aceasta este aceeași unitate de mărime ca și gradul Celsius.

Definiția scării de temperatură Kelvin

Scala de temperatură Kelvin este o scală de temperatură absolută cu zero la zero absolut. Deoarece este o scară absolută, măsurătorile făcute utilizând scara Kelvin nu au grade. Kelvinul (notează litera minusculă) este unitatea de bază a temperaturii în Sistemul Internațional de Unități (SI).

Modificări în definiție

Până de curând, unitățile din scara Kelvin se bazau pe definiția că volumul unui gaz la presiune constantă (mică) este direct proporțional cu temperatura și că 100 de grade separă punctele de îngheț și de fierbere ale apei.

Acum, unitatea Kelvin este definită folosind distanța dintre zero absolut și triplul punct al apei. Folosind această definiție, un kelvin are aceeași mărime ca un grad pe scara Celsius, ceea ce face ușoară conversia între măsurările Kelvin și Celsius.

Pe 16 noiembrie 2018, a fost adoptată o nouă definiție. Această definiție stabilește dimensiunea unității de kelvin pe baza constantei Boltzmann. Începând cu 20 mai 2019, kelvinul, alunița, amperiul și kilogramul vor fi definite folosind constante termodinamice.

folosire

Temperaturile Kelvin sunt scrise cu majusculă „K” și fără simbolul gradului, cum ar fi 1 K, 1120 K. Rețineți că 0 K este „zero absolut” și nu există (de regulă) temperaturi negative Kelvin.

Istorie

William Thomson, numit mai târziu Lord Kelvin, a scris lucrarea La o scară termometrică absolută în 1848. El a descris necesitatea unei scări de temperatură cu un punct nul la zero absolut, pe care a calculat-o ca fiind echivalentă cu -273 ° C. Scara Celsius la acea vreme a fost definită folosind punctul de îngheț al apei.

În 1954, cea de-a 10-a Conferință Generală privind Greutățile și Măsurile (CGPM) a definit formal scara Kelvin cu un punct nul de zero absolut și al doilea punct definitoriu în punctul triplu al apei, care a fost definit ca fiind exact 273,16 kelvins. În acest moment, scara Kelvin a fost măsurată folosind grade.

Cel de-al 13-lea CGPM a schimbat unitatea scării de la "gradul Kelvin" sau ° K în kelvin și simbolul K. Cel de-al 13-lea CGPM a definit unitatea ca 1 / 273.16 a temperaturii punctului triplu al apei.

În 2005, un subcomitet al CGPM, Comité International des Poids et Mesures (CIPM), a specificat că punctul triplu al apei se referă la triplul punct al apei cu o compoziție izotopică denumită Viena Standard Ocean Water.

În 2018, cea de-a 26-a CGPM a redefinit Kelvin în termeni de valoarea constantă Boltzmann de 1.380649 × 10^-23 J / K.

Deși unitatea a fost redefinită de-a lungul timpului, schimbările practice ale unității sunt atât de mici încât nu afectează în mod considerabil majoritatea oamenilor care lucrează cu unitatea. Cu toate acestea, este întotdeauna o idee bună să acordăm atenție cifrelor semnificative după punctul zecimal atunci când se transformă între grade Celsius și gradul kelvin.

surse

• Bureau International des Poids et Mesures (2006). "Broșura sistemului internațional de unități (SI)." Ediția a VIII-a. Comitetul internațional pentru greutăți și măsuri.
• Lordul Kelvin, William (octombrie 1848). "La o scară termometrică absolută." Revista filosofică.
• Newell, D B; Cabiati, F; Fischer, J; Fujii, K; Karshenboim, S G; Margolis, H S; de Mirandés, E; Mohr, P J; Nez, F; Pachucki, K; Quinn, T J; Taylor, B N; Wang, M; Lemn, B M; Zhang, Z; și colab. (Comitetul pentru Date pentru Știință și Tehnologie (CODATA) Grupul de lucru privind constantele fundamentale) (2018). "Valorile CODATA 2017 ale h, e, k și NA pentru revizuirea SI". Metrologia. 55 (1). doi: 10.1088 / 1681-7575 / aa950a
• Rankine, W. J. M. (1859). "Un manual al motorului cu aburi și alți motoare de prim rang." Richard Griffin and Co. Londra. p. 306-307.