Ке́львін (позначення K) — одиниця вимірювання термодинамічної температури в системі SI, одна з семи основних одиниць цієї системи.
Кельвін | |
Термометр із шкалами в кельвінах і градусах Цельсія. | |
Загальна інформація | |
---|---|
Система одиниць | Основні одиниці SI |
Одиниця | температури |
Позначення | К |
Названа на честь | Вільям Томсон |
Кельвін у Вікісховищі |
Кельвін визначається через встановлення фіксованого числового значення сталої Больцмана k рівним 1,380 649 × 10–23 в одиницях Дж К– 1, або в основних одиницях SI кг м2 с– 2 К– 1, де кілограм, метр і секунда визначаються через h, c і ΔνCs. (h — стала Планка, c — швидкість світла у вакуумі, ΔνCs — частота, що відповідає переходу між двома надтонкими рівнями незбуреного основного стану атома цезію 133Cs).
Це рівняння можна виразити
З цього визначення випливає, що стала Больцмана k має точне значення k = 1,380 649 × 10–23 Дж/К. Фізичний зміст визначення одиниці термодинамічної температури полягає у тому, що
Один кельвін відповідає зміні термодинамічної температури T, яка приводить до зміни теплової енергії kT на 1,380 649 × 10–23 Дж. |
До 2019 року кельвін, згідно з міжнародною угодою, визначався двома точками: абсолютним нулем та потрійною точкою води. Абсолютний нуль температури, за визначенням, дорівнює точно 0 K (–273,15 °C). За абсолютного нуля весь кінетичний рух частинок речовини (у класичному розумінні) припиняється і, таким чином, матерія не має теплової енергії. Потрійній точці води, також за визначенням, приписана температура 273,16 K (0,01 °C). Наслідками таких визначень двох опорних точок абсолютної термодинамічної шкали стали:
- один кельвін дорівнює точно 1/273,16 часткам температури потрійної точки води;
- один кельвін дорівнює одному градусу Цельсія точно;
- різниця між двома температурними шкалами дорівнює 273,15 кельвіна точно.
Деякі важливі точки температурної шкали, що стосуються кельвіна, наведено в таблиці.
Точка | Температура | ||
---|---|---|---|
кельвін | градус Цельсія | градус Фаренгейта | |
Абсолютний нуль (точно за визначенням) | 0 K | –273,15 °C | −459,67 °F |
Точка замерзання води | 273,15 K | 0 °C | 32 °F |
Потрійна точка води (точно за визначенням) | 273,16 K | 0,01 °C | 32,018 °F |
Точка кипіння води | 373,1339 K | 99,9839 °C | 211,9710 °F |
- Для Віденської стандартної середньоокеанської води[en] за нормальних умов (101325 Па), після калібрування виключно за двома точками термодинамічної шкали[джерело?].
Одиниця вимірювання кельвін названа на честь британського фізика і інженера Вільяма Томсона, якому надано лицарське звання барон Кельвін перший. Його баронське ім’я, своєю чергою, походить від назви річки Кельвін, яка протікає територією університету Глазго[джерело?].
Формули перетворення між температурними одиницями Редагувати
Див. також Редагувати
Джерела Редагувати
- Наказ Міністерства економічного розвитку та торгівлі України від 25.08.2015 № 914. [ 20 серпня 2019 у Wayback Machine.] Про затвердження визначень основних одиниць SI, назв та визначень похідних одиниць SI, десяткових кратних і частинних від одиниць SI, дозволених позасистемних одиниць, а також їх позначень та Правил застосування одиниць вимірювання і написання назв та позначень одиниць вимірювання і символів величин.
- Біленко І. І. Фізичний словник. — К.: Вища школа, Головне видав., 1979. — 336 с.
Посилання Редагувати
- 6.5.2 // Quantities and units—Part 1: General — 1 — ISO, 2009. — P. 17. — 41 p.
- . BIPM. Архів оригіналу за 29 липня 2020. Процитовано 01.08.2016.
- ДСТУ ISO 80000-1:2016 Величини та одиниці. Частина 1. Загальні положення (ISO 80000-1:2009; ISO 80000-1:2009/Cor.1:2011, IDT)
- . bipm.org. Архів оригіналу за 19 квітня 2021. Процитовано 1 серпня 2019.
- . SI Brochure, Section 2.1.1.5. Архів оригіналу за 7 жовтня 2014. Процитовано 01.08.2016.
- Тут йдеться про діапазон температурної одиниці, який є однаковим в обидвох цих шкалах: так, оскільки 0 °C — це 273,15 K, то 1 °C — це 274,15 К, 2 °C — це 275,15 К, і т. д.