Jusqu’au, le kelvin était défini comme la fraction 1/273,16 de la température thermodynamique dupoint triple de l'eau (H2O), une variation de température de1 K étant équivalente à une variation de1 °C[1]. La nouvelle définition a pour objectif de respecter cette valeur, mais en l’ancrant sur une valeur fixée de laconstante de Boltzmann.
Un kelvin a la même valeur qu'un degré Celsius, seule l'échelle est décalée.
Le kelvin, qui est utilisé pour exprimer une température absolue, n'est jamais précédé du mot « degré » ni du symbole « ° », contrairement aux degrés Celsius ouFahrenheit.
La fraction1⁄273,16 est donc due au choix du point triple de l'eau comme point de référence et à la volonté de définir une unité de température qui permette de retrouver les intervalles de températures usuels associés aux anciennes échelles de température. Bien que la définition officielle actuelle du degré Celsius repose sur celle du kelvin, ce dernier a été établi postérieurement.
Historiquement, les points de référence choisis pour construire les échelles de température étaient la température de congélation de l'eau, qui définit le zéro, et latempérature d'ébullition, fixée à 100. Ces deux points définissaient ainsi une échellecentigrade dont le pas est un centième de la différence de température entre ces deux points. Cette échelle de température a longtemps été confondue avec l'échelle Celsius.
La notion detempérature thermodynamique, et implicitement celle detempérature absolue, introduit la notion dezéro absolu, rendant inutile la référence à deux points. Un seul point fixe de référence suffit. Le point triple de l'eau, c'est-à-dire les conditions dans lesquelles coexistent les troisétats (liquide, solide et gazeux) de l'eau, est un point de température et de pression invariantes (variance nulle). Il constitue donc un point fixe fondamental de référence[1], plus stable que ne l'est la température de congélation, par exemple, qui dépend de nombreux paramètres et qui peut descendre à−38 °C pour de l'eau pure ensurfusion[2],[3].
Une fois ce point de référence adopté, il reste à définir l'intervalle d'un kelvin qui est fixé comme suit :Le kelvin est la fraction1⁄273,16 de la température thermodynamique du point triple de l'eau.
Celui-ci devient en retour la référence de la définition du degré Celsius. À la suite de cette réforme, ce dernier est réduit au statut d'unité dérivée du Système international : l'unité de température Celsius est égale par définition à l'unité de température kelvin, tout intervalle de température ayant la même valeur numérique dans les deux unités[1].
Le kelvin est ainsi le changement de température thermodynamique résultant d’un changement de l’énergie thermique de,ou deunités d'actionh parseconde[9].
En pratique on utilise très peu les multiples et sous-multiples du kelvin pour exprimer une température (quand c'est nécessaire on emploie plutôt une puissance de dix). En revanche on utilise quelques sous-multiples (notamment le millikelvin et le microkelvin,mK etµK) pour exprimer de petites différences ou variations de la température.
↑Certains nombres de ce tableau ont été arrondis. Les valeurs engras sont celles qui, par définition des différentes échelles, sont exactes (c'est-à-dire qui ont un nombre infini de chiffres significatifs).
↑Sur cette image, le symbole pour le degré Celsius est erroné, il devrait être noté « °C ».
↑a etbPar convention concernant lesrègles orthographiques et typographiques des unités, les noms d'unité sont des noms communs, donc s'écrivent en minuscule (« kelvin » et non « Kelvin »). En revanche, le symbole du kelvin s'écrit avec une majuscule, selon la norme SI concernant le symbole des unités dont le nom provient d'un nom propre de personne. La lettrek minuscule est par ailleurs l'initiale du symbole SI des unités multiples en « kilo- » : km, kg, etc. ; en particulier, le symbole du kilokelvin est kK.
![Thermomètre gradué en degrés Celsius[Note 1] et en kelvins.](/mt/?noimg=&dark=on&url=https%3a%2f%2ffr.wikipedia.org%2fwiki%2fFichier%3aCelsiusKelvinThermometer.jpg)
