Kelvin: Introducere
Un triplu punct de celule.
Temperatura este unul dintre cele mai importante și omniprezente măsurători în viața omului. Timp de secole, am îmbunătățit continuu sistemele, tehnologiile, metodele și unitățile utilizate pentru cuantificarea și exprimarea it. Acum, următoarea etapă a acestui proces a avut loc. Kelvin (K) — unitatea de temperatură SI-are acum o definiție radical nouă.,
în viața de zi cu zi, scara de temperatură Kelvin — numită pentru celebrul fizician britanic Lord Kelvin (1824-1907) — rareori apare. Oamenii sunt mai familiarizați cu scalele Fahrenheit și Celsius, care sunt utilizate pentru cele mai practice măsurători de temperatură, cum ar fi în prognozele meteo, prepararea alimentelor, fabricarea etc. Din punct de vedere istoric, ambele scale se concentrează în jurul unor puncte definite, cum ar fi punctul de topire al gheții, temperatura corpului uman sau punctul de fierbere al apei.unitatea kelvin nu este exprimată în grade precum Celsius sau Fahrenheit., Este folosit de la sine pentru a descrie temperatura. De exemplu, ” mercurul pierde toată rezistența electrică la o temperatură de 4,2 Kelvin.”
o schimbare a unui kelvin este aceeași cantitate de schimbare a temperaturii ca un grad Celsius, dar scara Kelvin este „absolută” în sensul că începe de la zero absolut sau ceea ce Kelvin și alți oameni de știință au numit „frig infinit.”(0 K = -273.15 grade C = -459.67 grade F. Temperatura camerei este de aproximativ 70 de grade F, 21 grade C sau 294 K.,conceptul unei scale absolute de temperatură este puternic; este diferit decât pur și simplu temperatura relativă, în care obiectele se vorbește despre a fi mai calde sau mai reci decât altceva. Temperatura absolută, termodinamică a unui obiect oferă informații despre câtă energie medie a mișcării (energie cinetică) au atomii și moleculele sale. o parte importantă: conform fizicii clasice, din secolul al XIX-lea, mișcarea se oprește complet la zero absolut., Dar, conform teoriei cuantice introduse în secolul 20, Materia are mișcare aleatorie la zero absolut, numită „mișcare cu punct zero”, datorită unui concept cuantic cunoscut sub numele de principiul incertitudinii Heisenberg, care dictează că poziția și impulsul unui obiect nu pot fi cunoscute cu certitudine completă în același timp. Mișcarea punctului zero nu este considerată mișcare termică (termică) și, prin urmare, nu face parte din definiția temperaturii termodinamice sau absolute. La zero absolut, singura mișcare care există este mișcarea cuantică-mecanică cu punct zero.,scara Kelvin este folosită pe scară largă în știință, în special în științele fizice. În viața de zi cu zi, este cel mai adesea întâlnită ca „temperatura de culoare” a unei lămpi. O veche bec incandescent, care pune în lumină gălbuie, are o temperatura de culoare de aproximativ 3.000 K. Pune-un alt mod, acest lucru înseamnă său gălbui spectru se aseamănă mult cu ceea ce un obiect fierbinte la 3000 K temperatura ar natural radia., O lampă cu o temperatură de culoare de la 5.000 K la 5.600 K, care conține mai multă lumină albastră, este de obicei etichetată „lumină naturală” sau „spectru complet”, deoarece temperatura suprafeței Soarelui este de aproximativ 5.800 K. multe lumini LED disponibile recent se încadrează în acest interval sau merg chiar mai sus. în 1954, kelvin a fost definit ca fiind egal cu fracția 1⁄273.16 a temperaturii termodinamice a punctului triplu al apei-punctul în care apa, gheața și vaporii de apă coexistă în echilibru., Asta este un valoros comun de referință pentru că, pentru o precizie formularea de apă la o anumită presiune, punctul triplu întotdeauna are loc la exact aceeași temperatură: 273.16 K.
Extrapolând de apă triplu-punct de temperaturi foarte ridicate sau foarte scăzute temperaturi este problematică; deci, prin acord internațional, alte 21 de definire puncte sunt specificate, de la punctul de înghețare punct de heliu la punctul de înghețare punct de cupru.,cu toate acestea, kelvin a fost redefinit în termeni de constantă Boltzmann, care se referă cantitatea de energie termodinamică într-o substanță la temperatura sa. Când revizuit SI a fost aprobat în noiembrie 2018, noua definiție a devenit:
kelvin, simbolul K, este unitatea SI de temperatură termodinamică; magnitudinea acestuia este stabilit de fixare valoarea numerică constanta lui Boltzmann să fie egală cu exact 1.380649 × 10-23…J-1.
dacă asta pare o îmbucătură, nu te-ai înșela!, Pentru a înțelege mai bine contextul și semnificația acestei redefiniri istorice, este util să aflați mai multe despre trecutul, prezentul și viitorul măsurării temperaturii.