開爾文
熱力學溫度單位
開爾文（Kelvins），為熱力學溫標或稱絕對溫標，是國際單位制中的溫度單位。開爾文溫度常用符號K表示，其單位為開。
每變化1K相當於變化1℃，計算起點不同。攝氏度以冰水混合物的溫度為起點，而開爾文是以絕對零度作為計算起點，即-273.15℃=0K。開爾文過去也曾稱為絕對溫度。水的三相點溫度為0.0076℃，也可以說開爾文是將水三相點的溫度定義為273.16K后所得到的溫度。
2018年11月16日，第26屆國際計量大會通過“修訂國際單位制”決議，正式更新包括國際標準質量單位“千克”在內的4項基本單位定義。新國際單位體系採用物理常數重新定義質量單位“千克”、電流單位“安培”、溫度單位“開爾文”和物質的量單位“摩爾”。
● 1848年開爾文勛爵（威廉·湯姆森）在其論文《關於一種絕對溫標》（On an Absolute Thermometric Scale）中寫道，需要一種以“絕對的冷”（絕對零度）作為零點的溫標，使用攝氏度作為其單位增量。湯姆森用當時的空氣溫度計測算出絕對零度等於−273 °C。這種絕對溫標稱為開爾文熱力學溫標。
● 1954年第10屆國際計量大會（CGPM）第3號決議給出了熱力學溫標的現代定義，表明水的三相點為其第二定義點，並規定將其溫度訂定為273.15開。
● 1967-1968年第13屆CGPM第3號決議將熱力學溫度的單位增量由“絕對度”（符號K）更名為“開爾文”（符號K）。同時，因為意識到要更明確地定義單位增量的程度的必要，第13次在國際度量衡大會第4號決議中指出“開爾文，熱力學溫度單位，等於水的三相點的熱力學溫度的⁄273.16。”
● 2005年國際計量委員會聲稱為了闡明水的三相點的溫度，開爾文熱力學溫標中的定義適用於VSMOW標準中規定的水有同位素結構。
● 2018年2018年11月16日，國際計量大會通過決議，1開爾文被定義為“對應玻爾茲曼常數 為1.380649×10^-23J·K^-1的熱力學溫度”。新的標準定義於2019年5月20日起正式生效。
開氏溫度標度是用理想氣體來確立的，它的零點被稱為絕對零度。根據熱學中理想氣體分子平均動能的方程：
Ek=ikT/2
當溫度在絕對零度時（T=0 K），氣體分子的動能為零。為了方便起見，開氏溫度計的刻度間隔與攝氏溫度計上的刻度間隔相一致，也就是說，開氏溫度計上的一度等於攝氏溫度計上的一度，水的冰點攝氏溫度計為0℃，開氏溫度計為273.15K。
以絕對溫度 K 來表示，即將一標準黑體加熱，溫度升高到一定程度時顏色開始由深紅—淺紅—橙—黃—白—藍，逐漸改變，某光源與黑體的顏色相同時，我們將黑體當時的絕對溫度稱為該光源之色溫。
開氏度 = 攝氏度+273.15
開爾文常用於測量光源的色溫。色溫基於黑體發出的光的顏色取決於輻射體的溫度的原理。溫度低於約4000 K的黑體為淺紅色，溫度高於約7500 K為淺藍色。色溫在投影和攝影的領域很重要，約5600 K的色溫需要匹配“日光”膠片。在天文學領域，恆星的光譜和它們在赫羅圖中的位置部分取決於他們的表面溫度，被稱作有效溫度。例如，太陽的光球的有效溫度為5778 K。
| 從開氏溫標換算至其他溫度單位 | 從其他溫度單位換算至開氏溫標 | |
|---|---|---|
| 攝氏溫標 | [°C] = [K] - 273.15 | [K] = [°C] + 273.15 |
| 華氏溫標 | [°F] = [K] ×⁄5− 459.67 | [K] = ([°F] + 459.67) ×⁄9 |
| 蘭金溫標 | [R] = [K] ×⁄5 | [K] = [R] ×⁄9 |
| Delisle | [°De] = (373.15 − [K]) ×⁄2 | [K] = 373.15 − [°De] ×⁄3 |
| 牛頓溫標 | [°N] = ([K] − 273.15) ×⁄100 | [K] = [°N] ×⁄33+ 273.15 |
| 列氏溫標 | [°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 |
基本信息
- 中文名
- 開爾文
- 外文名
- Kelvins
- 應用學科
- 熱力學
- 單位
- 開
- 定義
- 熱力學溫標或稱絕對溫標
- 屬性
- 溫度單位