Ке́львін (позначення К) — одиниця вимірювання термодинамічної температури в системі SI, одна із семи основних одиниць цієї системиДСТУ EN ISO 80000-1:2022 Величини та одиниці. Частина 1. Загальні положення (EN ISO 80000-1:2013, IDT; ISO 80000-1:2009, IDT).
Кельвін визначається через встановлення фіксованого числового значення сталої Больцмана k рівним 1,380 649 × 10–23 в одиницях Дж К– 1, або в основних одиницях SI кг м2 с– 2 К– 1, де кілограм, метр і секунда визначаються через h, c і ΔνCs. (h — стала Планка, c — швидкість світла у вакуумі, ΔνCs — частота, що відповідає переходу між двома надтонкими рівнями незбуреного основного стану атома цезію 133Cs).
1 К кг м2с−2. Це рівняння можна виразити 1 К .
З цього визначення випливає, що стала Больцмана k має точне значення k = 1,380 649 × 10–23 Дж/К. Фізичний зміст визначення одиниці термодинамічної температури полягає у тому, що
Один кельвін відповідає зміні термодинамічної температури T, яка приводить до зміни теплової енергії kT на 1,380 649 × 10–23 Дж.
До 2019 року кельвін, згідно з міжнародною угодою, визначався двома точками: абсолютним нулем та потрійною точкою води. Абсолютний нуль температури, за визначенням, дорівнює точно 0 К (–273,15 °C). За абсолютного нуля весь кінетичний рух частинок речовини (у класичному розумінні) припиняється і, таким чином, матерія не має теплової енергії. Потрійній точці води, також за визначенням, приписана температура 273,16 К (0,01 °C). Наслідками таких визначень двох опорних точок абсолютної термодинамічної шкали стали:
один кельвін дорівнює точно 1/273,16 часткам температури потрійної точки води; один кельвін дорівнює одному градусу ЦельсіяТут йдеться про діапазон температурної одиниці, який є однаковим в обидвох цих шкалах: так, оскільки 0 °C — це 273,15 K, то 1 °C — це 274,15 К, 2 °C — це 275,15 К, і т. д. точно; різниця між двома температурними шкалами дорівнює 273,15 кельвіна точно.
Деякі важливі точки температурної шкали, що стосуються кельвіна, наведено в таблиці. Точка Температура Кельвін (К) ГрадусЦельсія (°C) ГрадусФаренгейта (°F) Абсолютний нуль(точно за визначенням) 0 –273,15 −459,67 Точка замерзання води 273,15 0 32 Потрійна точка води(точно за визначенням) 273,16 0,01 32,018Точка кипіння води 373,1339 99,9839 211,9710
Одиниця вимірювання кельвін названа на честь британського фізика і інженера Вільяма Томсона, якому надано лицарське звання барон Кельвін перший. .
Формули перетворення температурних одиниць
1 К = 1 °C = 1,8 °F К = °C + 273,15; °C = К − 273,15 К = (°F + 459,67)/1,8 °F = 1,8·К − 459,67
Лінгвістичні зауваження
Вираз «градус Кельвіна» некоректний: згізно з Міжнародною системою одиниць (SI), кельвін (на відміну від градуса Цельсія та градуса Фаренгейта) є самостійною одиницею вимірювання, тому додавати слово «градус» не потрібно. Буква К в позначенні кельвіна має бути кириличною, а не латинською. ДСТУ EN ISO 80000 вимагає писати змінні й константи курсивомДСТУ 80000-02 2016. Математичні знаки та символи, п. 3.. Оскільки позначення кельвіна К не є змінною або константою, у тексті його слід набирати прямим шрифтом.
Див. також Градус Цельсія Майред Міжнародна температурна шкала 1990 року Шкала Фаренгейта
Примітки
Джерела Наказ Міністерства економічного розвитку та торгівлі України від 25.08.2015 № 914. Про затвердження визначень основних одиниць SI, назв та визначень похідних одиниць SI, десяткових кратних і частинних від одиниць SI, дозволених позасистемних одиниць, а також їх позначень та Правил застосування одиниць вимірювання і написання назв та позначень одиниць вимірювання і символів величин. Біленко І. І. Фізичний словник. — К.: Вища школа, Головне видав., 1979. — 336 с. Метрологія та прилади. Науково-виробничий журнал. Харків, 2/2008. Імена та одиниці вимірювань, 70 с.
Посилання Онлайн калькулятор. Конвертер одиниць температури // OnlineMSchool