设为首页收藏本页资料仓库证券大数据English Data
资料仓库 > 维基百科镜像 >  开尔文

开尔文

2021-02-26 12:09:19

开尔文(英语:Kelvin)是温度计量单位。它是国际单位制(SI)的七个基本单位之一,符号为K。以开尔文计量的温度标准称为热力学温标,其零点为绝对零度。在热力学的经典表述中,绝对零度下所有热运动停止。1开尔文定义为水的三相点与绝对零度相差的⁄273.16。水的三相点是0.01°C,因此温度变化1摄氏度,相当于变化1开尔文。

克氏温标得名自英国工程师和物理学家威廉·汤姆森,第一代开尔文男爵(1824–1907)。

历史

1848年开尔文勋爵(威廉·汤姆森)在其论文《关于一种绝对温标》(On an Absolute Thermometric Scale)中写道,需要一种以“绝对的冷”(绝对零度)作为零点的温标,使用摄氏度作为其单位增量。汤姆森用当时的空气温度计测算出绝对零度等于−273 °C。这种绝对温标现在称为开尔文热力学温标。1954年第10届国际计量大会(CGPM)第3号决议给出了热力学温标的现代定义,表明水的三相点为其第二定义点,并规定将其温度订定为273.15开。1967-1968年第13届CGPM第3号决议将热力学温度的单位增量由“绝对度”(符号K)更名为“开尔文”(符号K)。同时,因为意识到要更明确地定义单位增量的程度的必要,第13次在国际度量衡大会第4号决议中指出“开尔文,热力学温度单位,等于水的三相点的热力学温度的⁄273.16。”2005年国际计量委员会声称为了阐明水的三相点的温度,开尔文热力学温标中的定义适用于VSMOW标准中规定的水有同位素结构。

重新定义

2005年,国际计量委员会着手于重新定义开尔文,让它有一个更严格的定义。目前(2010)的定义并不能满足于在低于20K和高于1300K处的使用。 委员会提出,应重新定义开尔文,以使得波尔兹曼常数是一个定值6977138065049999999♠1.3806505×10J/K。 委员会原本希望,这个项目会在2011年的国际度量衡大会上通过,但到了2011年,这个提议又被推后到2014年,成为一个更大的项目中的一部分。

新定义提案于2018年11月16日通过,已于2019年5月20日起生效。

从科学的观点来看,这个新定义会使开尔文和其它国际标准单位连接起来,并且可以不再依赖于某种特定的物质。从实际的观点来看,这个新定义不会造成任何区别,水在一个大气压下的凝固点仍然是 0°C(32°F, 273.15K)。

实际使用

色温

开尔文常用于测量光源的色温。色温基于黑体发出的光的颜色取决于辐射体的温度的原理。温度低于约4000 K的黑体为浅红色,温度高于约7500 K为浅蓝色。色温在投影和摄影的领域很重要,约5600 K的色温需要匹配“日光”胶片。在天文学领域,恒星的光谱和它们在赫罗图中的位置部分取决于他们的表面温度,被称作有效温度。例如,太阳的光球的有效温度为5778 K。

与其它温度单位之间的转换

从开氏温标换算至其他温度单位从其他温度单位换算至开氏温标
摄氏温标[°C] = [K] - 273.15[K] = [°C] + 273.15
华氏温标[°F] = [K] ×⁄5 − 459.67[K] =([°F] + 459.67)×⁄9
兰金温标[R] = [K] ×⁄5[K] = [R] ×⁄9
Delisle[°De] =(373.15 − [K])×⁄2[K] = 373.15 − [°De] ×⁄3
牛顿温标[°N] =([K] − 273.15)×⁄100[K] = [°N] ×⁄33 + 273.15
列氏温标[°Ré] =([K] − 273.15)×⁄5[K] = [°Ré] ×⁄4 + 273.15
Rømer[°Rø] =([K] − 273.15)×⁄40 + 7.5[K] =([°Rø] − 7.5)×⁄21 + 273.15

注释

  1. 注意没有°符号在K前面(与摄氏度和华氏度不同)。在1954年时的名称为“开氏度”(°K,有°符号),后于1967年改名为“开尔文”(K,不含°符号)。

参考文献

Resolution 4: Definition of the SI unit of thermodynamic temperature(kelvin). Resolutions of the 13th CGPM. 国际度量衡局. 1967 [2008-02-06].

Thomson, William. On an Absolute Thermometric Scale. Philosophical Magazine. October 1848 [2008-02-06].

Resolution 3: Definition of the thermodynamic temperature scale. Resolutions of the 10th CGPM. 国际度量衡局. 1954 [2008-02-06].

Unit of thermodynamic temperature(kelvin). SI Brochure, 8th edition. Bureau International des Poids et Mesures: Section 2.1.1.5. 1967 [2008-02-06]. (原始内容存档于2007-09-26).

J. Fischer1; 等. Report to the CIPM on the implications of changing the definition of the base unit Kelvin(PDF). International Committee for Weights and Measures(CIPM). 2007-05-02 [2010-02-23].

Ian Mills. Draft Chapter 2 for SI Brochure, following redefinitions of the base units(PDF). CCU. 29 September 2010 [2011-01-01].

General Conference on Weights and Measures approves possible changes to the International System of Units, including redefinition of the kilogram.(PDF)(新闻稿). Sèvres, France: General Conference on Weights and Measures. 23 October 2011 [25 October 2011].

Historic Vote Ties Kilogram and Other Units to Natural Constants. NIST. 2018-11-16 [2018-11-16] (英语).

Updating the definition of the kelvin(PDF). International Bureau for Weights and Measures(BIPM). [2010-02-23].

Unicode

资料专题:开尔文Unicode