Kelvinid temperatuur skaala on maailmas kõige sagedamini kasutatav absoluuttemperatuuri skaala. Siin on skaala määratlus ning ülevaade selle ajaloost ja kasutusviisidest.
Peamised võtmed: Kelvini temperatuuriskaala
- Kelvini temperatuuriskaala on absoluutne temperatuuriskaala, mida määratletakse termodünaamika kolmanda seaduse järgi.
- Kuna see on absoluutne skaala, ei oma Kelvinites registreeritud temperatuurid kraadi.
- Kelvini skaala nullpunkt on absoluutne null, mis on siis, kui osakestel on minimaalne kineetiline energia ja nad ei saa külmemaks.
- Iga ühik (kraad, teistes skaalades) on 1 osa 273,16 osast vee absoluutse nulli ja kolmikpunkti vahelise erinevuse osast. See on sama suurusühik kui Celsiuse kraad.
Kelvini temperatuuri skaala määratlus
Kelvini temperatuuriskaala on absoluutne temperatuur skaala nulliga absoluutne null. Kuna see on absoluutne skaala, ei oma Kelvini skaala abil tehtud mõõtmised kraadi. Kelvin (pange tähele väiketähte) on rahvusvahelise ühikute süsteemi (SI) temperatuuri baasühik.
Muutused määratluses
Kuni viimase ajani põhines Kelvini skaala ühik määratlusel, et maht a gaas konstantsel (madalal) surve on otseselt võrdeline temperatuur ja et 100 kraadi eraldab külmutamine ja keemistemperatuurid veest.
Nüüd määratletakse Kelvini ühik absoluutse nulli ja vee kolmikpunkti vahelise kauguse järgi. Seda määratlust kasutades on üks kelvin sama ulatusega kui üks kraad Celsiuse skaalal, muutes selle muutmise Kelvini ja Celsiuse mõõtmete vahel hõlpsaks.
16. novembril 2018 võeti vastu uus määratlus. See määratlus määrab Boltzmanni konstandi alusel kelvini ühiku suuruse. Alates 20. maist 2019 määratletakse kelvinid, moolid, amperid ja kilogrammid termodünaamiliste konstantide abil.
Kasutamine
Kelvini temperatuurid kirjutatakse suure tähega "K" ja ilma kraadi sümbolita, näiteks 1 K, 1120 K. Pange tähele, et 0 K on "absoluutne null" ja negatiivseid pole (tavaliselt) Kelvini temperatuurid.
Ajalugu
Paber kirjutas William Thomson, hilisema nimega Lord Kelvin Absoluutsel termomeetrilisel skaalal aastal 1848. Ta kirjeldas vajadust temperatuuri skaala järele, mille nullpunkt on absoluutne null, mida ta arvutas võrdseks –273 ° C-ga. Selle aja Celsiuse skaala määramiseks kasutati vee külmumispunkti.
1954. aastal määratles 10. üldine kaalu ja mõõtmete konverents (CGPM) Kelvini skaala nullpunktiga absoluutnullist ja teine piirpunkt vee kolmikpunktis, milleks määrati täpselt 273,16 kelvinid. Sel ajal mõõdeti Kelvini skaalat kraadide abil.
13. CGPM muutis skaala ühiku "kraadist Kelvini" või ° K-st kelvini ja sümboliks K. 13. CGPM määratles ühiku ka kui 1 / 273.16 vee kolmikpunkti temperatuurist.
2005. aastal täpsustas CGPMi allkomitee, Rahvusvaheline Poidsi ja Mesurese komitee (CIPM) veepunkt viitab isotoopse koostisega vee kolmikpunktile, mida nimetatakse Viini standardkeskmiseks ookeaniks Vesi.
Aastal 2018 muutis 26. CGPM Kelvinit Boltzmanni püsiväärtuse 1,380649 × 10 järgi−23 J / K.
Ehkki üksus on aja jooksul uuesti määratletud, on praktilised muudatused üksuses nii väikesed, et need ei mõjuta enamikku üksusega töötavaid inimesi. Celsiuse kraadide ja kelvinite vahelise konverteerimise vahel on alati hea mõte pöörata kümnendkoha täpsusega olulisi arvnäitajaid.
Allikad
- Poids et Mesures'i Rahvusvaheline Büroo (2006). "Rahvusvahelise ühikute süsteemi (SI) brošüür. "8. väljaanne. Rahvusvaheline kaalude ja mõõtmete komitee.
- Lord Kelvin, William (oktoober 1848). "Absoluutsel termomeetrilisel skaalal." Filosoofiline ajakiri.
- Newell, D B; Cabiati, F; Fischer, J; Fujii, K; Karshenboim, S G; Margolis, H; de Mirandés, E; Mohr, P J; Nez, F; Pachucki, K; Quinn, T J; Taylor, B. N; Wang, M; Puit, B M; Zhang, Z; et al. (Teaduse ja tehnoloogia andmete komitee (CODATA) põhikonstandite töörühm) (2018). "CODATA 2017 väärtused h, e, k ja NA SI muutmiseks". Metrologia. 55 (1). doi:10.1088 / 1681-7575 / aa950a
- Rankine, W. J. M. (1859). "Aurumasina ja muude mootorite käsiraamat." Richard Griffin ja Co. London. lk. 306–307.