Definitie van Kelvin-temperatuurschaal

De Kelvin-temperatuurschaal is de meest gebruikte absolute temperatuurschaal ter wereld. Hier is de definitie van de schaal en een blik op de geschiedenis en het gebruik.

Belangrijkste afhaalrestaurants: Kelvin temperatuurschaal

• De Kelvin-temperatuurschaal is een absolute temperatuurschaal die wordt gedefinieerd met behulp van de derde wet van de thermodynamica.
• Omdat het een absolute schaal is, hebben temperaturen geregistreerd in Kelvin geen graden.
• Het nulpunt van de Kelvin-schaal is absoluut nul, dat is wanneer deeltjes minimale kinetische energie hebben en niet kouder kunnen worden.
• Elke eenheid (een graad, op andere schalen) is 1 deel in 273,16 delen van het verschil tussen absoluut nul en het drievoudige punt van water. Dit is dezelfde grootte-eenheid als de graad Celsius.

Definitie van Kelvin-temperatuurschaal

De Kelvin-temperatuurschaal is een absolute temperatuurschaal met nul bij absolute nul. Omdat het een absolute schaal is, hebben metingen met behulp van de Kelvin-schaal geen graden. De Kelvin (let op de kleine letter) is de basiseenheid van temperatuur in het International System of Units (SI).

Wijzigingen in de definitie

Tot voor kort waren de eenheden van de Kelvin-schaal gebaseerd op de definitie dat het volume van een gas bij constante (lage) druk recht evenredig is met de temperatuur en dat 100 graden de vries- en kookpunten van water scheidt.

Nu wordt de Kelvin-eenheid gedefinieerd met behulp van de afstand tussen absoluut nul en het drievoudige punt van water. Met behulp van deze definitie is één Kelvin dezelfde grootte als één graad op de schaal van Celsius, waardoor het gemakkelijk is om te converteren tussen Kelvin- en Celsius-metingen.

Op 16 november 2018 werd een nieuwe definitie aangenomen. Deze definitie bepaalt de grootte van de Kelvin-eenheid op basis van de Boltzmann-constante. Vanaf 20 mei 2019 worden Kelvin, Mol, Ampère en Kilogram gedefinieerd met behulp van thermodynamische constanten.

Gebruik

Kelvin-temperaturen worden geschreven met een hoofdletter "K" en zonder het graden-symbool, zoals 1 K, 1120 K. Merk op dat 0 K "absoluut nul" is en dat er (gewoonlijk) geen negatieve Kelvin-temperaturen zijn.

Geschiedenis

William Thomson, later Lord Kelvin genoemd, schreef de krant Op een absolute thermometrische schaal in 1848. Hij beschreef de behoefte aan een temperatuurschaal met een nulpunt op absoluut nul, die volgens hem equivalent was aan −273 ° C. De Celsius-schaal werd destijds bepaald met behulp van het vriespunt van water.

In 1954 definieerde de 10e Algemene Conferentie over gewichten en metingen (CGPM) formeel de Kelvin-schaal met een nulpunt van absoluut nul en het tweede bepalende punt op het drievoudige punt van water, dat precies 273,16 Kelvin was. Op dit moment werd de Kelvin-schaal gemeten met behulp van graden.

De 13e CGPM veranderde de eenheid van de schaal van "graad Kelvin" of ° K in Kelvin en symbool K. De 13e CGPM definieerde de eenheid ook als 1 / 273.16 van de temperatuur van het drievoudige punt van water.

In 2005 heeft een subcomité van de CGPM, het Comité International des Poids et Mesures (CIPM), het drievoudige punt van water gespecificeerd..

In 2018 heeft de 26e CGPM de Kelvin opnieuw gedefinieerd in termen van de constante waarde van Boltzmann van 1.380649 × 10^-23 J / K.

Hoewel de eenheid in de loop van de tijd opnieuw is gedefinieerd, zijn de praktische wijzigingen in de eenheid zo klein dat ze de meeste mensen die met de eenheid werken niet merkbaar beïnvloeden. Het is echter altijd een goed idee om aandacht te besteden aan significante cijfers na de decimale punt bij het converteren tussen graden Celsius en Kelvin.

bronnen

• Bureau International des Poids et Mesures (2006). "Brochure over het internationale systeem van eenheden (SI)." 8e editie. Internationaal Comité voor gewichten en maatregelen.
• Lord Kelvin, William (oktober 1848). "Op een absolute thermometrische schaal." Filosofisch tijdschrift.
• Newell, DB; Cabiati, F; Fischer, J; Fujii, K; Karshenboim, S G; Margolis, H S; de Mirandés, E; Mohr, P J; Nez, F; Pachucki, K; Quinn, T J; Taylor, B N; Wang, M; Hout, B M; Zhang, Z; et al. (Commissie gegevens voor wetenschap en technologie (CODATA) taakgroep fundamentele constanten) (2018). "De CODATA 2017-waarden van h, e, k en NA voor de herziening van de SI". Metrologia. 55 (1). doi: 10,1088 / 1681-7575 / aa950a
• Rankine, W. J. M. (1859). "Een handleiding van de stoommachine en andere prime movers." Richard Griffin and Co. Londen. p. 306-307.