Что такое единица измерения кельвин К

Температура — это физическая величина, которая характеризует степень нагретости или охлаждения тела, среды или вещества. Измерять температуру можно в различных единицах измерения, включая градус Цельсия (°C), градус Фаренгейта (°F) и единицу измерения кельвин (K).

Кельвин (K) — это основная единица измерения температуры в системе Международной системы единиц (СИ). Единица измерения кельвин названа в честь шотландского физика Уильяма Томсона, известного как лорд Кельвин. Кельвин используется в науке и инженерии, особенно в физике, химии и астрономии.

Это абсолютная шкала температуры, где ноль Кельвина (-273,15°C) соответствует температуре абсолютного нуля, при которой молекулы перестают двигаться. На шкале Кельвина температура измеряется от нуля и выше, что делает ее подходящей для научных расчетов и исследований.

На шкале Кельвина одна единица равна одной десятой от температуры тройной точки воды, которая обозначается как 273,16 К. Перевод температур из шкалы Цельсия в Кельвины осуществляется с помощью простой формулы: K = °C + 273,15. Использование кельвина позволяет проводить точные измерения температуры и выполнять сложные физические расчеты.

Определение единицы измерения кельвин (К)

Кельвин – это абсолютная шкала температуры, где 0 К соответствует абсолютному нулю, т.е. минимально возможной температуре, где все молекулы абсолютно покоятся. Каждая единица температуры на шкале Кельвина равна одной сотой доле разности между температурой тройной точки воды и температурой, которая соответствует воде при стандартных условиях.

Одна из особенностей шкалы Кельвина – это то, что она не использует знаков «плюс» или «минус», так как отсчитывает температуры от абсолютного нуля. Поэтому, вместо «градусов по Кельвину» используется просто «Кельвин».

Единица измерения кельвин используется в научных и технических расчетах, особенно в физике и химии, где точность измерений и международный стандарт являются важными факторами.

Основные понятия

Кельвин используется для измерения абсолютной температуры, которая измеряется в отношении к абсолютному нулю — самой низкой возможной температуре. На шкале Кельвина абсолютный ноль равен 0 К, а средняя температура замерзания воды при нормальных атмосферных условиях составляет примерно 273,15 К.

Кельвины часто используются в научных и инженерных расчетах, а также в физике, химии и других областях. Они являются международной стандартной единицей для измерения температуры и широко принятыми во всем мире.

История создания

Единица измерения температуры кельвин была предложена и названа в честь Лорда Кельвина, выдающегося физика и инженера, в 1954 году. Однако история измерения температуры начинается намного раньше.

Изначально, температура измерялась в градусах Цельсия, которые были основаны на шкале, разделённой на 100 равных частей. Эта шкала была создана Андерсом Цельсием в 1742 году. Однако, в дальнейшем, было понятно, что для научных и инженерных целей нужна другая единица измерения, не связанная с особенностями воды.

Кельвин предложил новую шкалу, где нуль градусов соответствует абсолютному нулю, т.е. самой низкой возможной температуре при отсутствии хаотического движения молекул. Новая единица измерения, именованная в его честь, была принята в научном сообществе и стала широко использоваться в научных и технических областях.

Параметры и определение

Термодинамическая шкала

Точка тройного состояния

Применение в научных и технических областях

В физике и химии, измерение температуры в кельвинах позволяет более точно определить энергетические и тепловые свойства вещества. Это особенно важно в исследованиях, связанных с фазовыми переходами, реакциями и криогеникой.

Кельвины также широко используются в астрофизике для измерения температур небесных объектов, таких как звезды и галактики. Здесь кельвины позволяют определить расстояния до объектов, исходя из их спектрального излучения.

В технических областях, особенно в электричестве и электротехнике, кельвины позволяют определить температуру различных устройств, например, полупроводниковых материалов или электрических проводов. Такие измерения важны для оптимизации работы устройств и предотвращения перегрева.

Таким образом, единица измерения кельвин К является неотъемлемой частью научных и технических исследований, позволяя получить точные и надежные данные о температуре в различных системах и объектах.

Физика и химия

Кельвин обозначается символом К. Он является второй по величине единицей температуры в СИ, после градуса Цельсия (°C). Однако кельвин имеет преимущество перед градусом Цельсия в том, что его шкала не имеет отрицательных значений. Например, абсолютный ноль температуры равен 0 К, а не -273,15 °C.

Величина температуры в кельвинах может быть выражена в виде разницы температур между двумя состояниями или в виде абсолютной температуры. Использование кельвинов позволяет проводить более точные расчеты и упрощает сравнение температурных данных в различных научных областях.

Инженерия и техника

Одной из таких единиц является кельвин (K) — единица абсолютной термодинамической температуры. Точка 0 К соответствует абсолютному нулю, то есть на этой шкале нет отрицательных значений. Кельвин широко используется в области инженерии для измерения температурных параметров технических систем и устройств.

В основе измерения по шкале Кельвина лежит закон термодинамики, согласно которому величина температуры связана с энергией частиц и их движением. Поэтому измерение в кельвинах позволяет более точно определить тепловое состояние объектов и систем, а также обеспечить более точные расчеты и проектирование в инженерной практике.

Однако в жизни и повседневных задачах мы чаще используем шкалу Цельсия для измерения температуры. Для перевода из шкалы Цельсия в кельвины необходимо просто прибавить 273.15.

Использование измерений в кельвинах позволяет инженерам и техникам работать с более точными данными и обеспечивает точность и надежность в проектировании и создании технических систем и устройств.

Отличия от других систем измерения температуры

Это означает, что в шкале Кельвина температура измеряется относительно абсолютного нуля — самой низкой температуры, которая может существовать. В системе Цельсия, ноль градусов соответствует точке замерзания воды, а в системе Фаренгейта — 32 градусам.

Кельвин является единицей измерения для научных и технических расчетов, таких как физика, химия и инженерные науки. Он используется для описания абсолютной температуры, которая не зависит от произвольных выборов или условий.

Кроме того, в системе Кельвина используется шкала с одинаковыми интервалами для измерения температуры, в отличие от систем Цельсия и Фаренгейта, где интервалы различаются. Это делает измерения в Кельвинах более точными и удобными для научных расчетов.

Цельсий (°C)

Цельсий шкала была предложена итальянским астрономом Андерсом Цельсием в 1742 году. Однако, она стала широко использоваться только после того, как шведский астроном Андерс Андерсон Лигострум Андерссон Лигосрум Цельсия дополнил ее экспериментально подтверждаемыми точками замеров температуры.

Зависимость между нашей повседневной температурой и единицей измерения температуры в Цельсии определяется следующим образом: 0 °C равно температуре плавления льда, а 100 °C — температуре кипения воды при нормальном атмосферном давлении. Сама шкала Цельсия подразумевает собою равенство 100 градусов между плавлением и кипением воды.

Температуры, ниже нуля градусов Цельсия, обозначаются с помощью отрицательного знака перед числом. Например, -10 °C.

Шкала Цельсия широко используется в нашей повседневной жизни, в технике, медицине, в научных исследованиях и в различных областях, где требуется измерение температуры. Она является одной из трех наиболее известных и используемых шкал измерения температуры, вместе с Фаренгейтом (°F) и Кельвином (К).

Фаренгейт (°F)

Фаренгейт был предложен немецким физиком и инженером Габриэлем Фаренгейтом в 1724 году. Шкала Фаренгейта определяется таким образом, что 32 градуса Фаренгейта соответствуют точке замерзания воды, а 212 градусов — точке кипения воды при нормальном атмосферном давлении. Таким образом, шкала Фаренгейта разделена на 180 равных интервалов между этими двумя точками.

Шкала Фаренгейта все еще активно используется в США для выражения температуры наружного воздуха, температуры пищи и в других областях. В большинстве других стран мира шкала Цельсия является стандартной для измерения температуры.