Co to jest Kelvin?

Kelwin (zapisany małą literą K) jest miarą energii cieplnej lub temperatury, która postępuje w takich samych przyrostach, jak Celsjusz. Zasadniczą różnicą jest to, że pomiary Kelvina, zapisane jako K, mają znacznie niższy punkt początkowy: 0 K lub 0 Kelwinów (zauważ brak symbolu stopnia °). Ta temperatura, mierzona jako -273,15 ° C, jest punktem, w którym nie ma energii cieplnej w substancji, i nazywa się ją absolutnym zerem. Aby określić temperaturę na podstawie stopni Kelvina na podstawie temperatury Celsjusza, wystarczy dodać 273,15 do liczby Celsjusza.

Inżynier, fizyk i matematyk William Thomson opracował koncepcję Kelvina w XIX wieku. Później otrzymał tytuł Baron Kelvin, po rzece Kelvin położonej niedaleko Uniwersytetu Glasgow, gdzie opracował skalę temperatur. Jego pragnieniem przy tworzeniu tego pomiaru było zapewnienie prostego sposobu pomiaru wartości bezwzględnych, szczególnie zera absolutnego, w prostszy sposób niż wyrażono to w skali Celsjusza.

Należy dodatkowo wspomnieć, że stopni Kelvina nie są mierzone w stopniach. Uważano je tak do 1968 r., Kiedy to 13. Konferencja Generalna Wag i Miar postanowiła porzucić tytuł naukowy. Ta decyzja została podjęta, ponieważ pomiar Thomsona dotyczył temperatury absolutnej i właściwej (gdzie nie istnieje energia cieplna). Celsjusz natomiast stosuje punkt odniesienia zamarzania wody u dołu swojej skali, co nie uwzględnia dokładnie energii cieplnej pozostawionej w wodzie w tym punkcie (273,15 K). Zamiast tego te jednostki temperatury są uważane za kelwiny. Kiedy mierzysz coś w stopniach Celsjusza, na przykład temperaturę wrzenia wody, mierzysz w stopniach (około 100 ° C). Temperatura wrzenia wody w skali Thomsona wynosi około 373 kelwinów lub 373 K.

Istnieje kilka ważnych punktów znaczących dla skali Thomsona. Zero absolutne wynosi 0 K, a potrójny punkt wody, gdzie woda może istnieć jako gaz, ciecz i ciało stałe, wynosi 273,16 K (.01 ° C lub 32,018 ° F). Temperatura topnienia lodu, 0 ° C lub 32 ° F, wynosi 273,15 K. Temperatura wrzenia wody, około 100 ° C lub 212 ° F, wynosi dokładnie 373,1333 K.

Społeczność naukowa często stosuje pomiary Kelwina i Celsjusza zamiennie lub jednocześnie. Możesz zobaczyć dane dotyczące temperatury, biorąc pod uwagę zarówno pomiar stopni C, jak i pomiar Kelvina. Dotyczy to zwłaszcza omawiania jednostek energii cieplnej między temperaturą topnienia lodu a zerem absolutnym.