Definition av Kelvin temperaturskala

Kelvin-temperaturskalan är den mest använda absoluta temperaturskalan i världen. Här är definitionen på skalan och en titt på dess historia och användningsområden.

Viktiga takeaways: Kelvin temperaturskala

• Kelvin temperaturskala är en absolut temperaturskala som definieras med termodynamikens tredje lag.
• Eftersom det är en absolut skala, har temperaturer som registrerats i Kelvin inte grader.
• Nollpunkten för Kelvin-skalan är absolut noll, vilket är när partiklar har minst kinetisk energi och inte kan bli kallare.
• Varje enhet (en grad, i andra skalor) är 1 del i 273,16 delar av skillnaden mellan absolut noll och trippelpunkten för vatten. Detta är enhet av samma storlek som Celsius-graden.

Definition av Kelvin temperaturskala

Kelvin temperaturskala är en absolut temperaturskala med noll vid absolut noll. Eftersom det är en absolut skala, har mätningar som gjorts med hjälp av Kelvin-skalan inte grader. Kelvin (notera små bokstäver) är basenheten för temperaturen i International System of Units (SI).

Förändringar i definitionen

Fram till nyligen var enheterna i Kelvin-skalan baserade på definitionen att volymen för en gas vid konstant (lågt) tryck är direkt proportionell mot temperaturen och att 100 grader separerar frys- och kokpunkten för vatten.

Nu definieras Kelvin-enheten med avståndet mellan absolut noll och trippelpunkten för vatten. Med hjälp av denna definition är en kelvin av samma storlek som en grad på Celsius-skalan, vilket gör det enkelt att konvertera mellan Kelvin- och Celsius-mätningar.

Den 16 november 2018 antogs en ny definition. Denna definition anger storleken på kelvin-enheten baserat på Boltzmann-konstanten. Från 20 maj 2019 kommer kelvin, mullvad, ampere och kilogram att definieras med hjälp av termodynamiska konstanter.

Användande

Kelvin-temperaturer skrivs med en stor bokstav "K" och utan gradersymbolen, såsom 1 K, 1120 K. Observera att 0 K är "absolut noll" och att det (vanligtvis) inte finns några negativa Kelvin-temperaturer.

Historia

William Thomson, senare benämnd Lord Kelvin, skrev tidningen På en absolut termometrisk skala 1848. Han beskrev behovet av en temperaturskala med en nollpunkt vid absolut noll, vilket han beräknade vara ekvivalent med −273 ° C. Celsius-skalan vid den tiden definierades med användning av fryspunkten för vatten.

1954 definierade den 10: e allmänna konferensen om vikter och mått (CGPM) formellt Kelvin-skalan med en nollpunkt av absolut noll och den andra definierande punkten vid trippelpunkten för vatten, som definierades vara exakt 273,16 kelvin. Vid denna tidpunkt mättes Kelvin-skalan med hjälp av grader.

Den 13: e CGPM ändrade skalaenheten från "grad Kelvin" eller ° K till kelvin och symbol K. Den 13: e CGPM definierade också enheten som 1 / 273,16 för temperaturen på trippelpunkten för vatten.

Under 2005 specificerade en underkommitté för CGPM, Comité International des Poids et Mesures (CIPM), den tredubbla punkten för vatten hänvisar till trippelpunkten för vatten med en isotopisk sammansättning som kallas Wien Standard Mean Ocean Water.

År 2018, den 26: e CGPM omdefinierade Kelvin i termer av Boltzmann konstant värde på 1.380649 × 10^-23 J / K.

Även om enheten har omdefinierats över tid, är de praktiska förändringarna i enheten så små att de inte märkbart påverkar de flesta som arbetar med enheten. Det är emellertid alltid en bra idé att vara uppmärksam på betydande siffror efter decimalpunkten vid konvertering mellan grader Celsius och kelvin.

källor

• Bureau International des Poids et Mesures (2006). "SI-broschyren (International System of Units)." 8: e upplagan. Internationella kommittén för vikter och åtgärder.
• Lord Kelvin, William (oktober 1848). "På en absolut termometrisk skala." Filosofiskt tidskrift.
• Newell, DB; Cabiati, F; Fischer, J; Fujii, K; Karshenboim, S G; Margolis, H S; de Mirandés, E; Mohr, PJ; Nez, F; Pachucki, K; Quinn, T J; Taylor, B N; Wang, M; Wood, B M; Zhang, Z; et al. (Utskottet för data för vetenskap och teknik (CODATA) uppgiftsgrupp om grundläggande konstanter) (2018). "CODATA-värdena för h, e, k och NA för revisionen av SI". Metrologia. 55 (1). doi: 10,1088 / 1681-7575 / aa950a
• Rankine, W. J. M. (1859). "En manual för ångmotorn och andra primära rörelser." Richard Griffin och Co. London. s. 306-307.