Kas yra Kelvinas?

Kelvinas (parašytas mažąja K raide) yra šilumos energijos arba temperatūros matavimas, kuris didėja tais pačiais žingsniais, kaip ir Celsijaus. Pagrindinis skirtumas yra tas, kad kelvino matavimai, parašyti kaip K, turi daug žemesnį pradinį tašką: 0K arba 0 kelvinų (atkreipkite dėmesį, kad laipsnio simbolio ° nėra). Ši temperatūra, matuojama -273.15 °C, yra taškas, kuriame medžiagoje nėra šilumos energijos, ir ji vadinama absoliučiu nuliu. Norėdami nustatyti temperatūrą pagal kelvinus iš Celsijaus temperatūros, tereikia prie Celsijaus skaičiaus pridėti 273.15.

Inžinierius, fizikas ir matematikas Williamas Thomsonas sukūrė kelvino koncepciją XIX amžiuje. Vėliau jis buvo pavadintas baronu Kelvinu pagal Kelvino upę, esančią netoli Glazgo universiteto, kur jis sukūrė temperatūros skalę. Kuriant šį matavimą, jo siekis buvo pateikti paprastą būdą išmatuoti absoliučiąsias vertes, ypač absoliutųjį nulį, paprasčiau, nei buvo išreikšta Celsijaus skale.

Papildomai reikia paminėti, kad kelvinai nėra matuojami laipsniais. Jie taip buvo laikomi iki 1968 m., kai 13-oji Generalinė svorių ir matų konferencija nusprendė atsisakyti laipsnio atskaitos. Toks sprendimas buvo priimtas, nes Thomson matavimas nurodė absoliučią ir specifinę temperatūrą (kur nėra šilumos energijos). Atvirkščiai, pagal Celsijų naudojamas vandens užšalimo atskaitos taškas skalės apačioje, ir tai tiksliai neatspindi šiame taške vandenyje likusios šilumos energijos (273.15 K). Vietoj to, šie temperatūros vienetai laikomi kelvinais. Kai ką nors matuojate Celsijaus laipsniais, pavyzdžiui, vandens virimo temperatūrą, matuojate laipsniais (apie 100 °C). Vandens virimo temperatūra pagal Tomsono skalę yra maždaug 373 kelvinai arba parašyta kaip 373 K.

Yra keletas svarbių Tomsono skalės žymėjimo taškų. Absoliutus nulis yra 0 K, o vandens trigubas taškas, kuriame vanduo gali egzistuoti dujiniu, skystu ir kietu pavidalu, yra 273.16 K (01 °C arba 32.018 °F). Ledo lydymosi temperatūra 0 °C arba 32 °F yra 273.15 K. Vandens virimo temperatūra, maždaug 100 °C arba 212 °F, yra lygiai 373.1339 K.

Mokslo bendruomenė dažnai naudoja kelvino ir Celsijaus matavimus pakaitomis arba tuo pačiu metu. Galite matyti temperatūros duomenis tiek C laipsnių, tiek kelvino matavimais. Tai ypač pasakytina apie šilumos energijos vienetus tarp ledo lydymosi taško ir absoliutaus nulio.