开尔文()是温度的计量单位。它是國際單位制(SI)的七个基本單位之一,符號为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。早期1开尔文定义为水的三相点與绝对零度相差的。水的三相点是0.01℃,因此温度变化1攝氏度,相当于变化1开尔文;現1开尔文由波茲曼常數定義。
克氏温标得名自英國工程师和物理学家第一代开尔文男爵威廉·汤姆森。
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》()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℃。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,并规定將其温度定义为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)。
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。當時的定义并不能满足于在低于20 K和高于1300 K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。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℃(32℉,273.15 K)。
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。
与其他温度单位之间的转换
註釋
参考文献
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