2019年 开尔文 单位制 国际单位制基本单位 物理量名称 溫度 符号 K 得名 第一代开尔文男爵威廉·汤姆森 正式定義 機構 國際度量衡委員會 制訂日期 2018國際度量衡大會 生效日期 2019年5月20日 定義 开尔文,符号K,國際單位制的热力学温度单位。当玻尔兹曼常数k 以单位J⋅K−1 ,即kg⋅m2 ⋅s−2 ⋅K−1 ,表示时,将其固定数值取为6977138064900000000♠ 1.380649 × 10−23 来定义开尔文,其中千克、米和秒用h 、c 和Δν Cs 定义。
「kelvin」的各地常用譯名 中国大陸 开尔文 港澳 開爾文 星馬 开尔文 臺灣 克爾文
溫度計,左側單位爲攝氏度,右側單位爲克耳文 开尔文 (英語:Kelvin )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 [ 註 1] 。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1 ⁄273.16 。[ 1] 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 。
开尔文勋爵,该单位的同名人物 1848年 开尔文勋爵威廉·汤姆森 在其论文《关于一种绝对温标》(On an Absolute Thermometric Scale )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℃。[ 2] 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。[ 3] 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)。[ 1] 同时,因为意识到要更明确地定义单位增量的程度的必要,第13次在国际度量衡大会第4号决议中指出“开尔文,热力学温度单位,等于水的三相点的热力学温度的1 ⁄273.16 。”[ 1] 2005年 国际计量委员会 声称为了阐明水的三相点的温度,开尔文热力学温标中的定义适用于VSMOW标准中规定的水有同位素结构。[ 4] 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。[ 5] 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6977138065049999999♠ 1.3806505× 10−23 J/K 。[ 6] 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。[ 7]
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。[ 8]
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)。[ 9]
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。
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 [℃] = [K] - 273.15 [K] = [℃] + 273.15 華氏溫標 [℉] = [K] ×9 ⁄ 5 − 459.67 [K] = ([℉] + 459.67) ×5 ⁄ 9 蘭金溫標 [R] = [K] ×9 ⁄ 5 [K] = [R] ×5 ⁄ 9 德利尔温标 [°De] = (373.15 − [K]) ×3 ⁄ 2 [K] = 373.15 − [°De] ×2 ⁄ 3 牛頓溫標 [°N] = ([K] − 273.15) ×33 ⁄ 100 [K] = [°N] ×100 ⁄ 33 + 273.15 列氏溫標 [°Ré] = ([K] − 273.15) ×4 ⁄ 5 [K] = [°Ré] ×5 ⁄ 4 + 273.15 羅氏溫標 [°Rø] = ([K] − 273.15) ×21 ⁄ 40 + 7.5 [K] = ([°Rø] − 7.5) ×40 ⁄ 21 + 273.15
^ 注意沒有°符號在K前面(與攝氏度和華氏度不同)。在1954年時的名稱為「開氏度」(°K,有°符號),後於1967年改名為「開爾文」(K,不含°符號)。