Kelvin

Kelvin (Desemnarea rusă: K ; Internațional: K ) este o unitate de temperatură termodinamică în sistemul internațional de unități (SI) , una dintre cele șapte unități de bază SI . Propus în 1848 . Se determină prin valoarea constantei Boltzmann : 1,380 649⋅10 −23  J/K . Până în 2019, a fost definită ca 1/273,16 din temperatura termodinamică a punctului triplu al apei [1] . Începutul scalei coincide cu zero absolut (0 K pe scară).

Conversia în grade Celsius :

Unitatea este numită după fizicianul englez William Thomson , căruia i s -a acordat titlul de Lord Kelvin Larg din Ayrshire . La rândul său, acest titlu a venit de la râul Kelvin , care curge pe teritoriul Universității din Glasgow .

Până în 1968, kelvinul era denumit oficial gradul Kelvin [2] .

Istorie

1848

William Thomson , viitorul Lord Kelvin, în lucrarea sa „ la  scară termometrică absolută ” scrie despre necesitatea unei scări, al cărui punct zero va corespunde gradului limitativ de frig (Absolute Zero), iar prețul diviziei va fi grade Celsius [ 3] . Această scară absolută este cunoscută astăzi sub numele de scară termodinamică Kelvin. Valoarea „minus 273” a fost obținută ca reciproc de 0,00366, coeficientul de expansiune a gazelor pe grad Celsius.

1954

A treia rezoluție a celei de -a zecea Conferințe generale privind greutățile și măsurile (CGPM) a dat definiția modernă a scării Kelvin, luând temperatura punctului triplu al apei ca al doilea punct de referință și presupunând că valoarea acesteia este exact 273,16 Kelvin ("grade Kelvin "în terminologia vremii) [4] .

1967/1968

În conformitate cu a treia rezoluție a Conferinței generale a XIII privind greutățile și măsurile, unitatea de măsurare a scării termodinamice a fost redenumită „Kelvin”, iar desemnarea a fost „K” (anterior, unitatea a fost numită „Grad Kelvin”, desemnarea acesteia a fost „°K”). În plus, valoarea unității a fost definită mai explicit - ca fiind egală cu 1/273.16 din punctul triplu al apei [5] .

2005

În apendicele tehnice obligatorii la textul scării de temperatură internațională ITS-90, Comitetul consultativ pentru termometrie a stabilit cerințele pentru compoziția izotopică a apei atunci când se realizează temperatura punctului triplu al apei [6] . Comitetul internațional pentru greutăți și măsuri a confirmat că definiția Kelvin se referă la apă, a cărei compoziție izotopică este definită de următoarele raporturi [7] :

• 0,000 155 760 mol 2 h pe mol 1 h ,
• 0,000 379 900 mol 17 o la un mol 16 o ,
• 0,002 005 200 mol 18 o la un mol 16 o .

2018

La cea de -a 26 -a Conferință generală privind greutățile și măsurile , a fost adoptată o rezoluție pe o redefinire semnificativă a unităților de bază ale SI, care, în special, a inclus o redefinire a Kelvin prin valoarea constantei Boltzmann , care este egală cu 1.380649 × 10 −23 J/K.

Redefinirea în curs

Dezavantajul vechii definiție a Kelvin a fost că, în implementarea practică, valoarea Kelvin s -a dovedit a fi dependentă de puritatea și compoziția izotopică a apei utilizate. Pe baza dorinței de a elimina acest neajuns, XXIV CGPM, care a avut loc în perioada 17-21 octombrie 2011 , a adoptat o rezoluție [8] , în care, în special, a fost propusă redefinirea Kelvinului într-o revizuire viitoare a sistemului internațional al sistemului internațional de Unități, care leagă valoarea sa cu valoarea constantei Boltzmann . În același timp, s -a presupus că valoarea constantei Boltzmann va fi fixată, adică ar fi considerată a fi determinată exact . În această privință, în rezoluția XXIV a CGPM, în ceea ce privește Kelvin, este formulat [8] :

Kelvin va rămâne unitatea de temperatură termodinamică; Dar amploarea sa va fi stabilită prin fixarea valorii numerice a constantei Boltzmann la exact 1.380 6x⋅10 −23 atunci când este exprimată în unitatea Si m 2 kg s −2 K −1 , care este echivalentă cu J K −1 .

Astfel, a început să fie îndeplinită egalitatea exactă K  = 1.380 6X⋅10 −23  J/K [9] . Consecința acestui lucru a fost că Kelvin a devenit egală cu schimbarea temperaturii, ceea ce duce la o schimbare a energiei KT /2 la un grad de libertate cu K /2, adică prin (1/2) × 1.380 6x⋅ble 10 −23  J.

În rezoluția sa XXIV, CGPM a menționat, de asemenea, că imediat după redefinirea Kelvin, temperatura triplului punct de apă va rămâne egală cu 273,16 K, dar, în același timp, valoarea sa va dobândi o eroare și va fi determinată experimental în viitor [8] .

XXV CGPM, organizat în 2014, a decis să continue lucrările la pregătirea unei noi revizuiri a SI, inclusiv o redefinire a Kelvin și a planificat să finalizeze această lucrare până în 2018 pentru a înlocui ediția existentă a sistemului internațional de unități (SI) cu o versiune actualizată a XXVI CGPM, inclusiv în același an [10] .

Multiplii și submultiplii

În conformitate cu descrierea oficială completă a SI conținută în versiunea actuală a Broșurii SI ( fr.  Broșura SI , ing.  Broșura SI ), publicată de Biroul Internațional de Greutăți și Măsuri (BIPM) , multiplii și submultiplii zecimali ai Unitățile Kelvin sunt formate folosind prefixele SI standard [11] . „Regulamentul privind unitățile de cantități permise pentru utilizare în Federația Rusă”, adoptat de Guvernul Federației Ruse , prevede utilizarea în Federația Rusă a acelorași prefixe, dar traduse în limba rusă [12] .

Diagrama de conversie a temperaturii

Temperatura culorii

Kelvin este, de asemenea, folosit pentru a măsura temperatura culorii, care caracterizează distribuția intensității radiației sursei de lumină în funcție de lungimea de undă în domeniul optic . Temperatura de culoare este definită ca fiind temperatura unui corp negru la care emite radiații de aceeași nuanță de culoare ca radiația în cauză [13] .

Exemple de temperatură de culoare a diferitelor surse de lumină:

• 1500-2000 K - Lumina de flacără a lumânărilor ;
• 2800 k - 100 W lampă incandescentă (lampă de vid);
• 3400 K - Soarele este aproape de orizont;
• 3500 K - Lampă fluorescentă cu lumină albă ;
• 6500 K este o sursă de lumină albă standard, aproape de lumina soarelui la amiază;
• 9500 K - Cer albastru fără nori pe partea de nord înainte de răsărit;
• 20000 K - Sky albastru în latitudini polare.

Unicode

Personajul Unicode Kelvin se află în intervalul „caractere asemănătoare cu litera” și este codat ca semn U+212a K Kelvin ( caracter HTML  - K).

Note

1. ↑ GOST 8.417-2002. Sistem de stat pentru asigurarea uniformității măsurătorilor. Unități de cantități . Preluat la 19 februarie 2021. Arhivat din original la 16 iunie 2019. (рус.)
2. ↑ Bipm-  Kelvin . www.bipm.org. Preluat la 1 martie 2017. Arhivat din original la 29 martie 2019.
3. ↑ Thomson, William. Pe o scară termometrică absolută  (engleză)  // Revista filosofică  : Jurnal. - 1848. - Octombrie.
4. ↑ Rezoluția 3 : Definirea scalei de temperatură termodinamică  . Rezoluții ale celui de -al 10 -lea CGPM . Bureau International des Poids et Mesures (1954). Data accesului: 6 februarie 2008. Arhivat din original la 10 ianuarie 2013.
5. ↑ Unitatea de temperatură termodinamică (Kelvin  ) . Broșura SI: Sistemul internațional de unități (SI) . Bipm. Preluat 17 octombrie 2014. Arhivat din original la 29 martie 2019.
6. ↑ Rafinarea definiției Kelvin . Preluat 25 septembrie 2010. Arhivat de la original la 7 octombrie 2010. (неопр.)
7. ↑ Sistemul Internațional de Unități (SI  ) / Bureau International des Poids et Mesures. - Paris, 2006. - P. 170. - 180 p. -ISBN 92-822-2213-6 .
8. ↑ 1 2 3 Pe posibilitatea de revizuire viitoare a sistemului internațional de unități, SI arhivat la 13 ianuarie 2012 la rezoluția Conferinței Generale a Mașinii Wayback despre greutăți și măsuri (2011  )
9. ↑ Aici X înlocuiește una sau mai multe cifre semnificative, care au fost determinate în versiunea finală pe baza celor mai bune recomandări ale codata .
10. ↑ Cu privire la revizuirea viitoare a sistemului internațional de unități,  SI . Rezoluția 1 a celui de -al 25 -lea CGPM (2014) . Bipm . Preluat la 9 octombrie 2015. Arhivat din original la 14 mai 2017.
11. ↑ Broșura SI arhivată pe 26 aprilie 2006 la Wayback Machine Descrierea oficială a SI la site -ul Biroului Internațional de Greutăți și Măsuri
12. ↑ Reglementări privind unitățile de cantități permise pentru utilizare în Federația Rusă . Preluat la 19 februarie 2021. Arhivat de la original la 17 aprilie 2021. (рус.)
13. ↑ Doinikov A.S. Temperatura culorii // Enciclopedia fizică  : [în 5 volume] / cap. ed. A. M. Prohorov . - m .: Marea Enciclopedie rusă , 1999. - V. 5: Dispozitive stroboscopice - luminozitate. - S. 422. - 692 p. — 20.000 de exemplare.  — ISBN 5-85270-101-7 .

Link -uri

• Definiția Kelvin  (engleză)  (link inaccesibil) . Bipm . Preluat la 19 februarie 2021. Arhivat de la original la 16 iulie 2012.
• Bureau International des Poids et Mesures. Broșura Sistemului Internațional de unități (SI)  . - Comitetul internațional pentru greutăți și măsuri, 2006. - Vol. ediția a 8-a .
• Convertiți diferite unități de temperatură (Celsius, Fahrenheit, Rankine, Réaumur, Kelvin)

Dicționare și enciclopedii	mare danez Mare catalană mare chinezesc Mare norvegian Rusă mare Britannica (online) Britannica (online)