Kelvin

Keulvin (russisk betegnelse: K ; International: K ) - en enhed for termodynamisk temperatur i det internationale enhedssystem (SI) , en af ​​de syv hovedenheder af SI . Foreslået i 1848 . Det bestemmes gennem værdien af ​​Boltzmann-konstanten : 1.380 649⋅10 −23  J/K . Indtil 2019 var det defineret som 1/273,16 af den termodynamiske temperatur af vandets tredobbelte punkt [1] . Begyndelsen af ​​skalaen falder sammen med det absolutte nul (0 K på skalaen).

Omregning til grader Celsius :

Enheden er opkaldt efter den engelske fysiker William Thomson , som fik titlen Lord Kelvin Larg fra Airshire . Til gengæld er denne titel gået fra Kelvin-floden , der flyder gennem University of Glasgows territorium .

Indtil 1968 blev kelvinen officielt kaldt Kelvin- graden [2] .

Historie

1848

William Thomson , den fremtidige Lord Kelvin, skriver i sit værk "On the Absolute Thermometric scale" ( engelsk  på en Absolute Thermetric Scale ) om behovet for en skala, hvis nulpunkt vil svare til den maksimale grad af kulde (absolut nul), og omkostningerne ved delingen vil være delingsgraden [3] . Denne absolutte skala i dag er kendt som den termodynamiske skala af Kelvin. Værdien "minus 273" blev opnået som omvendt fra 0,00366 - gasudvidelseskoefficienten pr. grad Celsius.

1954

Den tredje resolution X fra General Conference on Measures and Libra (GKMV) gav Kelvin-skalaen en moderne definition, idet den tog temperaturen på vandets tredobbelte punkt som et andet referencepunkt og accepterede, at dens værdi er nøjagtigt 273,16 Celvin ("Klasse af Celvin” i datidens terminologi) [4] .

1967/1968

I overensstemmelse med den tredje resolution fra XIII General Conference on Weights and Measures blev måleenheden for den termodynamiske skala omdøbt til "kelvin", og betegnelsen var "K" (tidligere blev enheden kaldt "grad Kelvin", dens betegnelse var "°K"). Derudover blev enhedsværdien defineret mere eksplicit - som lig med 1/273,16 af vandets tredobbelte punkt [5] .

2005

Uden en obligatorisk teknisk anvendelse til teksten af ​​den internationale temperaturskala, fastsatte MTS -90 Rådgivende Udvalg for termometri krav til den isotopiske sammensætning af vand under implementeringen af ​​temperaturen på vandets tredobbelte punkt [6] . International Committee of Measures and Libra bekræftede, at definitionen af ​​Kelvin refererer til vand, hvis isotopsammensætning bestemmes af følgende forhold [7] :

• 0,000 155 760 mol 2 H pr. mol 1 H ,
• 0,000 379 900 mol 17 O pr. mol 16 O ,
• 0,002 005 200 mol 18 O pr. mol 16 O.

2018

På den 26. generalkonference om foranstaltninger og skalaer blev der vedtaget en resolution om en væsentlig reduktion af SI's hovedenheder, som især omfattede reduktionen af ​​Kelvin gennem værdien af ​​konstanten Bolzman , som er 1,380649 × 10 −23 J/K.

Omdefinering i gang

Ulempen ved den gamle definition af kelvin var, at værdien af ​​kelvin i praktisk implementering viste sig at være afhængig af renheden og isotopsammensætningen af ​​det anvendte vand. Baseret på ønsket om at fjerne denne mangel vedtog XXIV CGPM, afholdt den 17.-21. oktober 2011 , en resolution [8] , hvori det især blev foreslået at omdefinere kelvinen i en fremtidig revision af det internationale system af Enheder, der forbinder dens værdi med værdien af ​​Boltzmann-konstanten . Samtidig blev det antaget, at værdien af ​​Boltzmann-konstanten ville være fast, det vil sige, at den ville blive anset for at være bestemt nøjagtigt . I denne henseende er det i resolution XXIV af CGPM vedrørende kelvin formuleret [8] :

Kelvin vil forblive en enhed for termodynamisk temperatur; Men dens værdi vil blive etableret ved at fastsætte den numeriske værdi af konstanten Bolzman lig med nøjagtigt 1.380 6x⋅10 −23 , når den udtrykkes ved enheden SI m 2 · kg · s −2 −1 , hvilket svarer til J · K −1 .

Således begyndte den nøjagtige lighed K  = 1.380 6x⋅10 −23  J/K at blive udført [9] . Konsekvensen af ​​dette var, at kelvinen blev lig med ændringen i temperatur, hvilket fører til en ændring i energien kT /2 pr. frihedsgrad med k /2, det vil sige med (1 / 2) × 1,380 6X⋅ 10-23  J. _

I sin resolution bemærkede XXIV GKMV også, at umiddelbart efter overskrivningen af ​​Kelvin vil temperaturen på vandets tredobbelte punkt forblive lig med 273,16 K, men dens værdi vil erhverve fejlen og vil blive yderligere bestemt eksperimentelt [8] .

XXV CGPM, afholdt i 2014, besluttede at fortsætte arbejdet med at forberede en ny revision af SI, herunder en omdefinering af kelvin, og planlagde at afslutte dette arbejde inden 2018 for at erstatte den eksisterende udgave af det internationale system af enheder (SI) med en opdateret version af XXVI CGPM, inklusive samme år [10] .

Multipler og submultipler

I overensstemmelse med den fulde officielle beskrivelse af SI indeholdt i den aktuelle version af SI-brochuren ( fr.  Brochure SI , eng.  The SI Brochure ), udgivet af International Bureau of Weights and Measures (BIPM) , decimalmultipler og submultipler af kelvin-enhederne er dannet ved hjælp af standard SI-præfikser [11] . "Regler for mængdeenheder, der er tilladt til brug i Den Russiske Føderation", vedtaget af Den Russiske Føderations regering , giver mulighed for at anvende de samme præfikser i Den Russiske Føderation , men oversat til russisk [12] .

Kelvin bruges også til at måle farvetemperaturen, der karakteriserer fordelingen af ​​lyskildens strålingsintensitet som en bølgelængde i det optiske område. Farvetemperaturen er defineret som temperaturen af ​​det absolut sorte legeme , hvor det udsender strålingen af ​​samme farvetone som den pågældende stråling [13] .

Примеры цветовой температуры различных источников света:

• 1500—2000 К — свет пламени свечи ;
• 2800 К — лампа накаливания 100 Вт (вакуумная лампа);
• 3400 K - solen er nær horisonten;
• 3500 K - en fluorescerende lampe af hvidt lys;
• 6500 K er en standard kilde til dagslys, tæt på et semi-delt sollys;
• 9500 K - en blå skyfri himmel på nordsiden før solopgang;
• 20.000 K er den blå himmel i polære breddegrader.

Unicode

Symbolet for Kelvin i Unicode er i rækken af ​​"bogstavlignende tegn" og er kodet som U+212A K Kelvin Sign ( HTML  -Simvol- ) . K

Noter

1. ↑ GOST 8.417-2002. Statssystem til sikring af ensartethed af målinger. Enheder . Hentet 19. februar 2021. Arkiveret fra originalen 16. juni 2019. (Russisk)
2. ↑ bipm - kelvin  (engelsk) . www.bipm.org. Hentet 1. marts 2017. Arkiveret fra originalen 29. marts 2019.
3. ↑ Thomson, William. På en absolut termometrisk skala  (engelsk)  // Philosophical Magazine  : Journal. - 1848. - Oktober.
4. ↑ Opløsning 3 : Definition af den termodynamiske temperaturskala  . Resolutioner fra den 10. CGPM . Bureau International des Poids et Mesures (1954). Dato for adgang: 6. februar 2008. Arkiveret fra originalen 10. januar 2013.
5. ↑ Enhed for termodynamisk temperatur (kelvin  ) . SI-brochure: Det internationale enhedssystem (SI) . BIPM. Hentet 17. oktober 2014. Arkiveret fra originalen 29. marts 2019.
6. ↑ præcisering af definitionen af ​​Kelvin . Ankedato: 25. september 2010. Arkiveret 7. oktober 2010. (ubestemt)
7. ↑ Det internationale enhedssystem (SI  ) / Bureau International des Poids et Mesures. - Paris, 2006. - S. 170. - 180 s. — ISBN 92-822-2213-6 .
8. ↑ 1 2 3 Om den mulige fremtidige revision af International System of Units, SI Arkiveret 13. januar 2012 på Wayback Machine  General Conference Resolution XXIV on Weights and Measures (2011 )
9. ↑ Her erstatter x et eller flere meningsfulde tal, der blev bestemt i den endelige udgave på grundlag af de mest nøjagtige anbefalinger fra Codata .
10. ↑ Om den fremtidige revision af det internationale system af enheder, Si  (engelsk) . Resolution 1 af den 25. CGPM (2014) . BIPM . Klagedato: 9. oktober 2015. Arkiveret 14. maj 2017.
11. ↑ SI-brochure Arkiveret 26. april 2006 på Wayback Machine Officiel beskrivelse af SI på webstedet International Bureau of Weights and Measures
12. ↑ Forordninger om mængdeenheder tilladt til brug i Den Russiske Føderation . Hentet 19. februar 2021. Arkiveret fra originalen 17. april 2021. (Russisk)
13. ↑ Doinikov A.S. Farvetemperatur // Fysisk encyklopædi  : [i 5 bind] / Kap. udg. A. M. Prokhorov . - M . : Great Russian Encyclopedia , 1999. - V. 5: Stroboskopiske apparater - Lysstyrke. - S. 422. - 692 s. — 20.000 eksemplarer.  — ISBN 5-85270-101-7 .

Links

• Bestemmelse af Kelvin  (engelsk)  (utilgængeligt link) . BIPM . Ankedato: 19. februar 2021. Arkiveret 16. juli 2012.
• Bureau International des Poids et Mesures. Brochure om det internationale system af enheder (SI)  . - International Committee for Weights and Measures, 2006. - Vol. 8. udgave .
• Konverter forskellige temperaturenheder (Celsius, Fahrenheit, Rankine, Réaumur, kelvin)

Ordbøger og encyklopædier	Flot dansk Fantastisk catalansk stor kinesisk Fantastisk norsk Stor russer Britannica (online) Britannica (online)