Τι είναι η κλίμακα θερμοκρασίας Kelvin;

Ο Κέλβιν θερμοκρασία Η κλίμακα είναι η συνηθέστερα χρησιμοποιούμενη κλίμακα απόλυτης θερμοκρασίας στον κόσμο. Εδώ είναι ο ορισμός της κλίμακας και μια ματιά στην ιστορία και τις χρήσεις του.

Κλειδιά λήψης: Κλίμακα θερμοκρασίας Kelvin

Η κλίμακα θερμοκρασίας Kelvin είναι μια απόλυτη θερμοκρασία κλίμακα με μηδέν στο απόλυτο μηδενικό. Επειδή είναι μια απόλυτη κλίμακα, οι μετρήσεις που έγιναν χρησιμοποιώντας την κλίμακα Kelvin δεν έχουν βαθμούς. Το kelvin (σημειώστε το μικρό γράμμα) είναι η μονάδα βάσης της θερμοκρασίας στο Διεθνές Σύστημα Μονάδων (SI).

Μέχρι πρόσφατα, οι μονάδες της κλίμακας Kelvin βασίστηκαν στον ορισμό ότι το Ενταση ΗΧΟΥ του α αέριο σε σταθερή (χαμηλή) πίεση είναι άμεσα ανάλογη προς θερμοκρασία και ότι 100 μοίρες χωρίζει το πάγωμα και σημεία βρασμού από νερό.

Τώρα, η μονάδα Kelvin ορίζεται με την απόσταση μεταξύ απόλυτου μηδέν και τριπλού σημείου νερού. Χρησιμοποιώντας αυτόν τον ορισμό, ένα kelvin έχει το ίδιο μέγεθος με έναν βαθμό στην κλίμακα Κελσίου, καθιστώντας εύκολη τη μετατροπή μεταξύ μετρήσεων Kelvin και Celsius.

Στις 16 Νοεμβρίου 2018, υιοθετήθηκε ένας νέος ορισμός. Αυτός ο ορισμός καθορίζει το μέγεθος της μονάδας kelvin με βάση τη σταθερά Boltzmann. Από τις 20 Μαΐου 2019, ο kelvin, mole, ampere, και kilogram θα οριστούν χρησιμοποιώντας θερμοδυναμικές σταθερές.

Οι θερμοκρασίες Kelvin γράφονται με κεφαλαίο γράμμα "K" και χωρίς το σύμβολο βαθμού, όπως 1 K, 1120 K. Σημειώστε ότι το 0 K είναι "απόλυτο μηδέν" και δεν υπάρχουν (συνήθως) αρνητικά Θερμοκρασίες Kelvin.

Ο William Thomson, αργότερα ο Λόρδος Kelvin, έγραψε το χαρτί Σε Απόλυτη Θερμομετρική Κλίμακα το 1848. Περιέγραψε την ανάγκη για κλίμακα θερμοκρασίας με μηδενικό σημείο στο απόλυτο μηδέν, το οποίο υπολόγισε ότι είναι ισοδύναμος με -273 ° C. Η κλίμακα Κελσίου εκείνη τη στιγμή καθορίστηκε χρησιμοποιώντας το σημείο πήξης του νερού.

Το 1954, η 10η Γενική Διάσκεψη για τα βάρη και τα μέτρα (CGPM) καθόρισε τυπικά την κλίμακα Kelvin με ένα μηδενικό σημείο του απόλυτου μηδενός και του δεύτερου καθοριστικού σημείου στο τριπλό σημείο του νερού, το οποίο ορίστηκε ακριβώς 273,16 kelvins. Αυτή τη στιγμή, η κλίμακα Kelvin μετρήθηκε χρησιμοποιώντας μοίρες.

Το 13ο CGPM άλλαξε τη μονάδα της κλίμακας από τον "βαθμό Kelvin" ή ° K σε kelvin και το σύμβολο K. Το 13ο CGPM επίσης όρισε τη μονάδα ως 1 / 273,16 της θερμοκρασίας του τριπλού σημείου νερού.

Το 2005, μια υποεπιτροπή του CGPM, η Διεθνής Επιτροπή Πόλης και Μεσαρίων (CIPM), διευκρίνισε το τριπλό σημείο ύδατος αναφέρεται στο τριπλό σημείο του ύδατος με ισοτοπική σύνθεση που ονομάζεται πρότυπο μέσου ωκεανού της Βιέννης Νερό.

Το 2018, ο 26ος CGPM επαναπροσδιόρισε τον Κελβίν από την άποψη της σταθερής τιμής του Boltzmann των 1,380649 × 10⁻²³ J / K.

Παρόλο που η μονάδα έχει επαναπροσδιοριστεί με την πάροδο του χρόνου, οι πρακτικές αλλαγές στη μονάδα είναι τόσο μικρές ώστε δεν επηρεάζουν αισθητά τους περισσότερους ανθρώπους που εργάζονται με τη μονάδα. Ωστόσο, είναι πάντα μια καλή ιδέα να δοθεί προσοχή σε σημαντικούς αριθμούς μετά το δεκαδικό σημείο κατά τη μετατροπή μεταξύ βαθμών Κελσίου και Κελβίνου.

• Bureau International des Poids et Mesures (2006). "Το φυλλάδιο του Διεθνούς Συστήματος Μονάδων (SI)"8η έκδοση. Διεθνής Επιτροπή Βάσεων και Μέτρων.
• Λόρδος Kelvin, William (Οκτώβριος 1848). "Σε Απόλυτη Θερμομετρική Κλίμακα." Φιλοσοφικό Περιοδικό.
• Newell, D Β; Cabiati, F; Fischer, J; Fujii, Κ; Karshenboim, S G; Margolis, Ηδ; de Mirandés, Ε. Mohr, Ρ J; Nez, F; Pachucki, Κ; Quinn, Τ J; Taylor, ΒΝ; Wang, Μ; Ξύλο, Β Μ; Zhang, Ζ; et αϊ. (Ομάδα Task για τις θεμελιώδεις σταθερές) (2018). "Οι τιμές CODATA 2017 των h, e, k, και NA για την αναθεώρηση του SI". Metrologia. 55 (1). doi:10.1088 / 1681-7575 / aa950a
• Rankine, W. J. Μ. (1859). "Ένα εγχειρίδιο της μηχανής ατμού και άλλων βασικών κινητήρων." Richard Griffin και Co. Λονδίνο. Π. 306–307.