Кельвін

Ке́львін (позначення K) — одиниця вимірювання термодинамічної температури в системі SI, одна з семи основних одиниць цієї системи.

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 Δν_Cs. (h — стала Планка, c — швидкість світла у вакуумі, Δν_Cs — частота, що відповідає переходу між двома надтонкими рівнями незбуреного основного стану атома цезію ¹³³Cs).

$1K=\left(\frac{1,380649}{k}\right)\times 10^{-23}$ кг м²с⁻².

Це рівняння можна виразити

$1K=\frac{1,380649\times 10^{-23}}{6,62607015\times 10^{-34}\cdot 9192631770}\frac{\mathrm{\Delta }{\nu }_{Cs}\cdot h}{k}\approx 2,2666653\frac{\mathrm{\Delta }{\nu }_{Cs}\cdot h}{k}$.

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 Шаблон:Рамка Один кельвін відповідає зміні термодинамічної температури T, яка приводить до зміни теплової енергії kT на 1,380 649 × 10^–23 Дж. Шаблон:/рамка

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 K (–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 K (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 Цельсія 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	градус Цельсія	градус Фаренгейта
Абсолютний нуль (точно за визначенням)	0 K	–273,15 °C	−459,67 °F
Точка замерзання води	273,15 K	0 °C	32 °F
Потрійна точка води (точно за визначенням)	273,16 K	0,01 °C	32,018 °F
Точка кипіння води	373,1339 K	99,9839 °C	211,9710 °F

Одиниця вимірювання кельвін названа на честь британського фізика і інженера Вільяма Томсона, якому надано лицарське звання барон Кельвін перший. Шаблон:Джерело?.

Формули перетворення між температурними одиницями

1 K = 1 °C = 1,8 °F: K = °C + 273,15

K = (°F + 459,67)/1,8

°C = K — 273,15

°F = 1,8·K — 459,67

Див. також

• Градус Цельсія
• Шкала Фаренгейта

Джерела

1. Наказ Міністерства економічного розвитку та торгівлі України від 25.08.2015 № 914. Шаблон:Webarchive 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.