Kelvin

Artìculu in LSC

Su kelvin (sìmbulu K, a bias indicadu isballiende cun °K) est un'unidade de medida de sa temperadura chi apartenet a sas sete unidades base de su Sistema Internatzionale de Unidades de Medida.

kelvin
Sistema de medida	Unidade base de su SI
Unidade de	Temperadura
Sìmbulu	K
Epònimu	William Thompson, I barone Kelvin
Cunversiones
1 K in ...	... est uguale a ...
Iscala Celsius	1° (-273.25°) C
Iscala Fahrenheit	1.8 (-459.67)°F

Definitzione

In su 2018, sa de 26 CGPM at modificadu sa definitzione de s'unidade de medida de sa temperadura reduinde·la a sas unidades de medida mecànicas de su Sistema Internatzionale (segundu, metru, chilu), isfrutende su teorema de ecuipartidura de s'energia de sa mecànica istatìstica. Unu kelvin est sa diferèntzia de temperadura termodinàmica chi currispondet a una diferèntzia de energia tèrmica pari a k_B J, ue k_B est su balore de sa costante de Boltzmann in Joule/kelvin. Su balore de sa costante, chi fintzas a como non fiat galu istadu mesuradu cun pretzisione sufitziente e variaiat ancora in manera lèbia de una cunferèntzia a s'àtera, est in fines considerabile in manera bastante istàbile: sa costante de Boltzmann como pro definitzione currispondet a 1,380649 × 10⁻²³ J/K.

Istòria

Sa (re-)definitzione de su kelvin chi s'usaiat prima de cussa, fiat istada adotada in su 1954 dae sa de 10 Cunferèntzia Generale de Pesos e Medidas, e fiat "1/273,16 de sa temperadura assoluta de su puntu triplu de s'abba".

Pro "temperadura assoluta" si intendet sa diferèntzia intre sa temperadura indicada (in custu casu cussa de su puntu triplu de s'abba: 0,01 °C) e cussa de su zero assolutu (-273,15 °C). Su zero de s'iscala Kelvin est difatis su zero assolutu: est un'iscala de temperadura assoluta, comente a s'iscala rankine.

Pro cumprèndere su livellu de pretzisione rechertu in sa definitzione de un'unidade de medida, su Comitadu Internatzionale de Pesos e Medidas at agiuntu, in su meeting de su 2005, sa sighente pretzisada a sa definitzione de kelvin indicada subra: "Custa definitzione si referit a abba chi tenet una cumpositzione isotopica definida in manera cabale de sos sighentes raportos de sustàntzias: 0,00015576 moles de ²H pro mole de ¹H, 0,0003799 moles de ¹⁷O pro mole de ¹⁶O, e 0,0020052 moles de ¹⁸O pro mole de ¹⁶O". Custu ca variatziones in sas contzentratziones (mìnimas, comente si bidet dae sa pretzisada) de isòtopos de s'idrògenu (H) e de s'ossìgenu (O) in s'abba cumportant variatziones in sa temperadura de su puntu triplu suo chi non si podent aguantare oe in sa definitzione de custa unidade de temperadura.

Custa unidade de medida pigat su nùmene de su fìsicu e ingegneri irlandesu William Thomson, nominadu barone cun su nùmene de Lord Kelvin. Issu at propostu pro primu custa definitzione in su 1868, partinde dae su cunsideru termodinàmicu chi esistet una temperadura mìnima assoluta, su zero assolutu. Pro pratichesa est istada però mantenta invariada, respetu a s'iscala Celsius chi esistiat giai, sa dimensione de un'unidade (Δ 1 K ≡ Δ 1 °C): gai sas diferèntzias de temperadura in sas iscalas Celsius e Kelvin sunt uguales in manera numèrica.

Fòrmulas pro cunvertire sas temperaduras dae/in kelvin

Cunversione de		Fòrmula
kelvin	gradu Celsius	T(°C) = T(K) - 273,15
gradu Celsius	kelvin	T(K) = T(°C) + 273,15
kelvin	gradu Fahrenheit	T(°F) = (T(K) × 1,8) - 459,67
gradu Fahrenheit	kelvin	T(K) = (T(°F) + 459,67) / 1,8

Mentras s'iscala Celsius est pràtica dae su puntu de bista umanu, in cantu si basat in sa temperadura de isorvimentu de s'astra e de buddidura de s'abba (chi sunt temperaduras de sas cales s'at esperientzia cuotidiana), cussa Kelvin est prus rigorosa (pigat autu in manera crara de sa presèntzia de unu mìnimu assolutu de temperadura) e si prestat a èssere impreada comente a unidade de medida riprodutzìbile. Difatis sa temperadura de su puntu triplu de s'abba est una cantidade auto-cunsistente, chi non recheret unas àteras definitziones (o guasi, si bidat in bassu), mentras sa temperadura de fundidura e de buddidura recherent de ispetzificare sas cunditziones normales (ispetzialmente de pressione) ue su protzessu de fundidura e buddidura acontesset.

S'iscala Kelvin, tenende pro zero su zero assolutu est narada a bias iscala assoluta (difatis non b'at temperadura prus bassa de -273,15 grados Celsius). S'iscala de temperadura Celsius e su gradu Celsius sunt comente si siat atzetados, ma comente a unidade derivada, e sunt definidos respetu a su kelvin.

In sa de trèighi Cunferèntzias Generales de Pesos e Medidas s'est detzìdidu de abbandonare su tèrmine "gradu" pro si referire a s'iscala Kelvin e duncas su sìmbulu °, chi imbetzes abarrat pro sas iscalas Fahrenheit (°F) e Celsius (°C).

Unas àteras iscalas de temperadura sunt: Newton (ca. 1700), Rømer (1701), Fahrenheit (1724), Réaumur (1732), Delisle o de Lisle (1738), Celsius (1742), Rankine (1859) e Leyden (belle 1894?).

Cunversione intre sas iscalas de temperaduras

A diferèntzia de sa majore ala de sas cunversiones intre diversas unidades de medida de sas grandesas fìsicas, pro sas cales est sufitziente multiplicare o dividire pro unu tzertu fatore, sas cunversiones intre diversas iscalas de temperadura podent interessare unu tèrmine chi andat summadu o sutràidu ultres a unu fatore multiplicativu; custu derivat dae su fatu chi sas diferentes iscalas de temperaduras definint unu "zero" diferente. Annotamala su sistema de misuratzione Kelvin faghet riferimentu a unu "zero" particulare, chi est su zero assolutu, e currispondet a sa prus bassa temperadura chi in manera teòrica fatzat a otènnere in cale si siat sistema macroscopicu. Custu faghet chi sa temperadura mesurada in "kelvin" siat narada temperadura assoluta, e semper pro su matessi motivu non s'anteponet a su sìmbulu de su kelvin (K) su sìmbulu de gradu (°), chi imbetzes benit antepostu a sos sìmbulos de sas iscalas Celsius (°C) e Fahrenheit (°F).

Mancari s'iscala Celsius e s'iscala Kelvin tèngiant riferimentos diferentes, sos balores de sos discansos de temperadura (est a nàrrere sas diferèntzias de temperadura) mesurados cun sas duas iscalas cointzident. Custu bolet nàrrere chi, mentras una temperadura T de 25,00 °C currispondet a 298,15 K, una diferèntzia de temperadura ΔT de 25,00 °C currispondet in manera cabale a 25,00 K.

Esèmpios

Su puntu de fundidura de s'astra currispondet a una temperadura de 0 °C. Pro cunvertire custu balore in kelvin, bisòngiat summare a custu balore 273,15, e tando:

$0\mathrm {\ ^{o}C} =(0+273{,}15)\mathrm {\ K} =273{,}15\mathrm {\ K}$

Sa diferèntzia de temperadura de 0 °C currispondet imbetzes a unu protzessu isotermicu (est a nàrrere a temperadura costante), e in kelvin currispondet a una diferèntzia de temperadura de 0 K.

Pro cunvertire in grados Celsius una temperadura espressada in kelvin bisòngiat imbetzes sutràere su balore de 273,15. Pro esempru, una temperadura de 6 000,00 K currispondet a:

$6000\mathrm {\ K} =(6000,00-273{,}15)\mathrm {\ ^{o}C} =5726{,}85\mathrm {\ ^{o}C}$

Si bidet tando chi su balore de sa temperadura espressada in kelvin est semper majore de su balore de sa matessi temperadura espressada in grados Celsius.

In analogia a s'esèmpiu pretzedente, sa temperadura de 6 000,00 °C est uguale a 6 273,15 K.

Dae custos esèmpios resurtat craru chi bisòngiat dare cara durante sa cunversione a su fatu chi sa cantidade chi bolimus cunvertire siat una temperadura (pro esempru sa temperadura corporea a unu datu istante o sa temperadura de unu determinadu puntu de un aposentu in unu determinadu momentu) opuru una diferèntzia de temperadura (pro esempru s'escursione tèrmica in unu determinadu logu tra die e note o sa diferèntzia de temperadura tra duos muros opostos de un aposentu).

Sende chi su balore unitàriu de kelvin e grados Celsius est su matessi, bisòngiat fintzas tènnere presente su nùmeru de tzifras significativas de su chi si cheret cunvertire. Difatis si si decrarat, a esèmpiu, chi sa temperadura de colore (de sa fotosfera) de s'isteddu Saiph est de belle 26 000 K, petzi sas primas duas tzifras sunt significativas e est tando giustu afirmare chi tale temperadura est pares a 26 000 °C.