Kelvin sıcaklık ölçeği, dünyada en yaygın kullanılan mutlak sıcaklık ölçeğidir. İşte ölçeğin tanımı ve geçmişine ve kullanımlarına bir bakış.
Temel Çıkarımlar: Kelvin Sıcaklık Ölçeği
Kelvin sıcaklık ölçeği, termodinamiğin üçüncü yasası kullanılarak tanımlanan mutlak bir sıcaklık ölçeğidir.
Mutlak bir ölçek olduğu için Kelvin cinsinden kaydedilen sıcaklıkların derecesi yoktur.
Kelvin ölçeğinin sıfır noktası mutlak sıfırdır; bu, parçacıkların minimum kinetik enerjiye sahip olduğu ve soğuyamadığı zamandır.
Her birim (diğer ölçeklerde bir derece), mutlak sıfır ile suyun üçlü noktası arasındaki farkın 273.16 kısmında 1 kısımdır. Bu, Santigrat derece ile aynı boyut birimidir.
Kelvin Sıcaklık Ölçeği Tanımı
Kelvin sıcaklık ölçeği, mutlak sıfırda sıfır olan bir mutlak sıcaklık ölçeğidir . Mutlak bir ölçek olduğu için Kelvin ölçeği kullanılarak yapılan ölçümlerin dereceleri yoktur. Kelvin (küçük harfe dikkat edin), Uluslararası Birim Sisteminde (SI) temel sıcaklık birimidir.
Tanımdaki Değişiklikler
Yakın zamana kadar Kelvin ölçeğinin birimleri , sabit (düşük) basınçtaki bir gazın hacminin sıcaklıkla doğru orantılı olduğu ve 100 derecenin suyun donma ve kaynama noktalarını ayırdığı tanımına dayanıyordu .
Şimdi, Kelvin birimi, mutlak sıfır ve suyun üçlü noktası arasındaki mesafe kullanılarak tanımlanır. Bu tanımı kullanarak, bir kelvin, Santigrat ölçeğindeki bir derece ile aynı büyüklüktedir ve bu da Kelvin ve Santigrat ölçümleri arasında dönüştürme yapmayı kolaylaştırır.
16 Kasım 2018’de yeni bir tanım kabul edildi. Bu tanım, Kelvin biriminin boyutunu Boltzmann sabitine göre ayarlar. 20 Mayıs 2019 itibarıyla kelvin, mol, amper ve kilogram termodinamik sabitler kullanılarak tanımlanacak.
Kullanım
Kelvin sıcaklıkları büyük harf “K” ile yazılır ve 1 K, 1120 K gibi derece sembolü olmadan yazılır. 0 K’nin “mutlak sıfır” olduğuna ve (normalde) negatif Kelvin sıcaklıklarının olmadığına dikkat edin .
Tarih
William Thomson, daha sonra Lord Kelvin adını aldı , 1848’de Mutlak Termometrik Ölçek Üzerine adlı makaleyi yazdı . Mutlak sıfırda sıfır noktası olan ve -273 ° C’ye eşdeğer olduğunu hesapladığı bir sıcaklık ölçeğine olan ihtiyacı tanımladı. O zamanki Santigrat ölçeği, suyun donma noktası kullanılarak tanımlandı.
1954’te, Ağırlıklar ve Ölçülerle ilgili 10. Genel Konferans (CGPM) Kelvin ölçeğini mutlak sıfır sıfır noktası ve suyun üçlü noktasında tam olarak 273.16 kelvin olarak tanımlanan ikinci tanımlama noktası ile resmen tanımladı. Bu sırada Kelvin ölçeği derece kullanılarak ölçüldü.
13. CGPM, ölçeğin birimini “Kelvin derecesi” veya ° K’den kelvin’e ve K sembolüne değiştirdi. 13. CGPM ayrıca birimi, suyun üçlü noktasının sıcaklığının 1 / 273.16’sı olarak tanımladı.
2005 yılında, CGPM’nin bir alt komitesi olan Comité International des Poids et Mesures (CIPM), suyun üçlü noktasının Viyana Standart Ortalama Okyanus Suyu adı verilen izotopik bir bileşime sahip üçlü noktayı ifade ettiğini belirtti.
2018’de 26. CGPM, Kelvin’i Boltzmann sabit değeri 1.380649 × 10 −23 J / K cinsinden yeniden tanımladı .
Ünite zaman içinde yeniden tanımlanmış olsa da, ünitedeki pratik değişiklikler o kadar küçüktür ki, üniteyle çalışan çoğu insanı kayda değer bir şekilde etkilemez. Bununla birlikte, Santigrat derece ile kelvin arasında dönüştürme yaparken ondalık noktadan sonraki önemli rakamlara dikkat etmek her zaman iyi bir fikirdir.