Was ist die Kelvin-Temperaturskala?

Der Kelvin Temperatur Die Skala ist die weltweit am häufigsten verwendete absolute Temperaturskala. Hier ist die Definition der Skala und ein Blick auf ihre Geschichte und Verwendung.

Wichtige Imbissbuden: Kelvin-Temperaturskala

Die Kelvin-Temperaturskala ist eine Absolute Temperatur Skala mit Null bei Absoluter Nullpunkt. Da es sich um eine absolute Skala handelt, haben Messungen mit der Kelvin-Skala keine Grade. Der Kelvin (beachten Sie den Kleinbuchstaben) ist die Basiseinheit der Temperatur im Internationalen Einheitensystem (SI).

Bis vor kurzem basierten die Einheiten der Kelvin-Skala auf der Definition, dass die Volumen von a Gas konstant (niedrig) Druck ist direkt proportional zu Temperatur und dass 100 Grad die Einfrieren und Siedepunkte aus Wasser.

Die Kelvin-Einheit wird nun anhand des Abstands zwischen dem absoluten Nullpunkt und dem Tripelpunkt des Wassers definiert. Unter Verwendung dieser Definition entspricht ein Kelvin der Größe eines Grades auf der Celsius-Skala, was die Umrechnung zwischen Kelvin- und Celsius-Messungen erleichtert.

Am 16. November 2018 wurde eine neue Definition angenommen. Diese Definition legt die Größe der Kelvin-Einheit basierend auf der Boltzmann-Konstante fest. Ab dem 20. Mai 2019 werden Kelvin, Mol, Ampere und Kilogramm unter Verwendung thermodynamischer Konstanten definiert.

Kelvin-Temperaturen werden mit einem Großbuchstaben "K" und ohne das Gradsymbol geschrieben, z. B. 1 K, 1120 K. Beachten Sie, dass 0 K "absoluter Nullpunkt" ist und (normalerweise) kein Negativ vorhanden ist Kelvin Temperaturen.

William Thomson, später Lord Kelvin genannt, schrieb das Papier Auf einer absoluten thermometrischen Skala im Jahre 1848. Er beschrieb die Notwendigkeit einer Temperaturskala mit einem Nullpunkt am absoluten Nullpunkt, die er als äquivalent zu –273 ° C berechnete. Die damalige Celsius-Skala wurde anhand des Gefrierpunkts von Wasser definiert.

1954 definierte die 10. Generalkonferenz für Gewichte und Maße (CGPM) die Kelvin-Skala offiziell mit einem Nullpunkt vom absoluten Nullpunkt und dem zweiten Definitionspunkt am Tripelpunkt des Wassers, der als genau 273,16 definiert wurde Kelvin. Zu diesem Zeitpunkt wurde die Kelvin-Skala in Grad gemessen.

Das 13. CGPM änderte die Einheit der Skala von "Grad Kelvin" oder ° K in Kelvin und Symbol K. Das 13. CGPM definierte die Einheit auch als 1 / 273.16 der Temperatur des Tripelpunktes von Wasser.

Im Jahr 2005 hat ein Unterausschuss der CGPM, das Comité International des Poids et Mesures (CIPM), das Triple festgelegt Wasserpunkt bezieht sich auf den Tripelpunkt von Wasser mit einer Isotopenzusammensetzung, die als Vienna Standard Mean Ocean bezeichnet wird Wasser.

Im Jahr 2018 definierte das 26. CGPM den Kelvin in Bezug auf den Boltzmann-Konstantenwert von 1,380649 × 10 neu⁻²³ J / K.

Obwohl das Gerät im Laufe der Zeit neu definiert wurde, sind die praktischen Änderungen am Gerät so gering, dass sie die meisten Personen, die mit dem Gerät arbeiten, nicht nennenswert beeinflussen. Es ist jedoch immer eine gute Idee, bei der Umrechnung zwischen Grad Celsius und Kelvin auf signifikante Zahlen nach dem Dezimalpunkt zu achten.

• Bureau International des Poids et Mesures (2006). "Die Broschüre zum Internationalen Einheitensystem (SI)"8. Ausgabe. Internationales Komitee für Gewichte und Maße.
• Lord Kelvin, William (Oktober 1848). "Auf einer absoluten thermometrischen Skala." Philosophisches Magazin.
• Newell, DB; Cabiati, F; Fischer, J; Fujii, K; Karshenboim, SG; Margolis, H S; de Mirandés, E; Mohr, P J; Nez, F; Pachucki, K; Quinn, T J; Taylor, BN; Wang, M; Wood, B M; Zhang, Z; et al. (Arbeitsgruppe Datengrundlagen für Wissenschaft und Technologie (CODATA) zu fundamentalen Konstanten) (2018). "Die CODATA 2017-Werte von h, e, k und NA für die Überarbeitung des SI". Metrologia. 55 (1). doi:10.1088 / 1681-7575 / aa950a
• Rankine, W. J. J. M. (1859). "Ein Handbuch der Dampfmaschine und anderer Antriebsmaschinen." Richard Griffin und Co. London. p. 306–307.