- Kelvin
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kelvin Estándar: Unidades básicas del Sistema Internacional Magnitud: Temperatura Símbolo: K Nombrada por: William Thomson (Lord Kelvin) El kelvin (antes llamado grado Kelvin),[1] simbolizado como K, es la unidad de temperatura de la escala creada por William Thomson, Lord Kelvin, en el año 1848, sobre la base del grado Celsius, estableciendo el punto cero en el cero absoluto (−273,15 °C) y conservando la misma dimensión. Lord Kelvin, a sus 24 años introdujo la escala de temperatura termodinámica, y la unidad fue nombrada en su honor.
Es una de las unidades del Sistema Internacional de Unidades y corresponde a una fracción de 1/273,16 partes de la temperatura del punto triple del agua.[2] Se representa con la letra K, y nunca "°K". Actualmente, su nombre no es el de "grados kelvin", sino simplemente "kelvin".[2]
Coincidiendo el incremento en un grado Celsius con el de un kelvin, su importancia radica en el 0 de la escala: la temperatura de 0 K es denominada 'cero absoluto' y corresponde al punto en el que las moléculas y átomos de un sistema tienen la mínima energía térmica posible. Ningún sistema macroscópico puede tener una temperatura inferior. A la temperatura medida en kelvin se le llama "temperatura absoluta", y es la escala de temperaturas que se usa en ciencia, especialmente en trabajos de física o química.
También en iluminación de vídeo y cine se utilizan los kelvin como referencia de la temperatura de color. Cuando un cuerpo negro es calentado emitirá un tipo de luz según la temperatura a la que se encuentra. Por ejemplo, 1.600 K es la temperatura correspondiente a la salida o puesta del sol. La temperatura del color de una lámpara de filamento de tungsteno corriente es de 2.800 K. La temperatura de la luz utilizada en fotografía y artes gráficas es 5.000 K y la del sol al mediodía con cielo despejado es de 5.200 K. La luz de los días nublados es más azul, y es de más de 6.000 K.
Contenido
Factores de conversión
La escala Celsius se define en la actualidad en función de la escala Kelvin o escala absoluta:
- T [K] = tC [°C] + 273
No obstante, una diferencia de temperatura tiene el mismo valor en ambas escalas.
- T1 [K] - T2 [K] = tC1 [°C] - tC2 [°C]
- ΔT [K] = ΔtC [°C]
- Ejemplos de temperaturas notables
- Cero absoluto: 0 Kelvin = −273,15 °C
- Punto de fusión del agua a una atmósfera de presión (760 mmHg): 273,15 K = 0 °C
- Punto triple del agua (4,58 mmHg): 273,16 K = 0.0098 °C
Múltiplos del SI
A continuación una tabla de los múltiplos y submúltiplos del Sistema Internacional de Unidades.
Múltiplos del Sistema Internacional para kelvin (K) Submúltiplos Múltiplos Valor Símbolo Nombre Valor Símbolo Nombre 10−1 K dK decikelvin 101 K daK decakelvin 10−2 K cK centikelvin 102 K hK hectokelvin 10−3 K mK millikelvin 103 K kK kilokelvin 10−6 K µK microkelvin 106 K MK megakelvin 10−9 K nK nanokelvin 109 K GK gigakelvin 10−12 K pK picokelvin 1012 K TK terakelvin 10−15 K fK femtokelvin 1015 K PK petakelvin 10−18 K aK attokelvin 1018 K EK exakelvin 10−21 K zK zeptokelvin 1021 K ZK zettakelvin 10−24 K yK yoctokelvin 1024 K YK yottakelvin Prefijos comunes de unidades están en negrita. Esta unidad del Sistema Internacional es nombrada así en honor a Lord Kelvin. En las unidades del SI cuyo nombre proviene del nombre propio de una persona, la primera letra del símbolo se escribe con mayúscula (K), en tanto que su nombre siempre empieza con una letra minúscula (kelvin), salvo en el caso de que inicie una frase o un título.
Basado en The International System of Units, sección 5.2.La física estadística dice que, en un sistema termodinámico, la energía contenida por las partículas es proporcional a la temperatura absoluta, siendo la constante de proporcionalidad la constante de Boltzmann. Por eso es posible determinar la temperatura de unas partículas con una determinada energía, o calcular la energía de unas partículas a una determinada temperatura. Esto se hace a partir del denominado principio o teorema de equipartición. El principio de equipartición establece que la energía de un sistema termodinámico es:
donde:
es la constante de Boltzmann
es la temperatura expresada en kelvin
es el número de grados de libertad del sistema (por ejemplo, en sistemas monoatómicos donde la única posibilidad de movimiento es la traslación de unas partículas respecto a otras en las tres posibles direcciones del espacio, n es igual a 3).
Referencias
- ↑ Tipler, Paul A. (1991) Física preuniversitaria. Reverté. Vol. 1. Pág 301. ISBN 978-84-291-4375-1
- ↑ a b Bureau International des Poids et Mesures (BIPM). «Unit of thermodynamic temperature (kelvin)» (en inglés). Consultado el 15 de diciembre de 2009.
Véase también
Enlaces externos
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