Kelvin: Rozdiel medzi revíziami

Upraviť odkazy
z Wikipédie, slobodnej encyklopédie
Interaktívne prechádzať históriu
← Predchádzajúca úpravaĎalšia úprava →
Smazaný obsah Přidaný obsah
VizuálneWikitext
d Verzia používateľa 2001:67C:1220:C1B1:59CB:2821:287B:378E (diskusia) bola vrátená, bola obnovená verzia od 158.255.255.83
Masleyko (diskusia | príspevky)
565 editací
dBez shrnutí editace
Riadok 1: Riadok 1:
{| class="wikitable"
{{Na revíziu}}
!
[[File:CelsiusKelvinThermometer.jpg|thumb|150px|]]
!z kelvinov
'''Kelvin''' (značka '''K''') je [[fyzikálna jednotka|jednotka]] [[teplota|teploty]], indikujúca [[termodynamická teplota|termodynamickú teplotu]]. Jednotka sa zapisuje buď vo forme veľkého písmena [[K]], alebo celého slova kelvin písaným ale v tomto prípade malým začiatočným písmenom. Pred jednotku kelvin sa nedáva slovo stupeň ani znak °.<ref>http://lamar.colostate.edu/~hillger/temps.htm</ref>
!na kelviny
|-
|Celzius
|[°C]&nbsp;=&nbsp;[K]&nbsp;−&nbsp;273.15
|[K]&nbsp;=&nbsp;[°C]&nbsp;+&nbsp;273.15
|-
|Fahrenheit
|[°F]&nbsp;=&nbsp;[K]&nbsp;×&nbsp;<sup>9</sup>⁄<sub>5</sub>&nbsp;−&nbsp;459.67
|[K]&nbsp;=&nbsp;([°F]&nbsp;+&nbsp;459.67)&nbsp;×&nbsp;<sup>5</sup>⁄<sub>9</sub>
|-
|Rankine
|[°R]&nbsp;=&nbsp;[K]&nbsp;×&nbsp;<sup>9</sup>⁄<sub>5</sub>
|[K]&nbsp;=&nbsp;[°R]&nbsp;×&nbsp;<sup>5</sup>⁄<sub>9</sub>
|-
| colspan="3" |Veľkosť jednotiek teploty:1&nbsp;K = 1&nbsp;°C =&nbsp;<sup>9</sup>⁄<sub>5</sub>&nbsp;°F =&nbsp;<sup>9</sup>⁄<sub>5</sub>&nbsp;°R
|}
Kelvin je jednotkou teploty založenou na absolútnej stupnici. Je jednou zo siedmich zaákladných jednotiek SI. Má značku K. Kelvinova stupnica je absolútna stupnica termodynamickej teploty, ktorá ako svoj začiatok používa absolutnu nulu, teplotu, pri ktorej sa podľa popisu klasickej termodynamiky zastaví všetok pohyb. Kelvin je definovaný ako ako 1/273,16 termodynamickej teploty trojného bodu vody (presne &nbsp;0.01&nbsp;°C alebo 32.018&nbsp;°F)<ref name=res413>{{cite web |title=Resolution 4: Definition of the SI unit of thermodynamic temperature (kelvin) |work=Resolutions of the 13th CGPM |url=http://www.bipm.fr/en/CGPM/db/13/4/ |publisher=Bureau International des Poids et Mesures |year=1967 |accessdate=2008-02-06}}</ref>. Inými slovami, definícia hovorí, že trojný bod vody maá presne 273,16 K.


Kelvinova stupnica je pomenovaná po inžinierovi a fyzikovi Glasgowskej univerzity Williamovi Lordovi Kelvinovi ( 1824 - 1907 ), ktorý písal o potrebe absolútnej tepelnej stupnice. Narozdiel od Fahrenheitových alebo Celziových stupňov, pri Kelvinoch sa slovo stupeň nepoužíva.
Kelvin, jedna zo sedmich základných jednotiek sústavy [[SI]], je definovaný 2 bodmi:
* 0&nbsp;K je teplota [[absolútna nula|absolútnej nuly]], teda najnižšia teplota, ktorá je fyzikálne definovaná,
* 273,16&nbsp;K je teplota [[trojný bod|trojného bodu]] vody.


0K = −273.15&nbsp;°C (−459.67&nbsp;°F)
Absolútna veľkosť jedného stupňa v [[Celziova stupnica|Celziovej]] a Kelvinovej stupnici je rovnaká – teplotný rozdiel 1&nbsp;K je rovný rozdielu 1&nbsp;°C.


== História ==
Túto stupnicu meraní teplôt navrhol škótsky matematik a fyzik [[William Thomson, 1. barón Kelvin|William Thomson]], ktorý bol za svoje výrazné vedecké úspechy povýšený do [[rytier]]skeho, neskôr [[šľachta|šľachtického]] stavu a je známy ako ''[[lord]] Kelvin'' (správne [[barón]] Kelvin).


[[File:Lord Kelvin photograph.jpg|thumb|upright|[[William Thomson, 1st Baron Kelvin|Lord Kelvin]]]]
== Prepočet na iné stupnice ==
V roku 1848 písal Lord Kelvin vo svojej práci , On an Absolute Thermometric Scale, o potrebe stupnice, kde by nekonečný chlad (absolútna nula) bola najnižším bodom stupnice, a ktorá by ako jednoku používala stupeň Celzia. Kelvin vypočítal, že absolútna nula bola rovná −273&nbsp;°C na teplomeroch v tej dobe<ref name=lordkelvin>{{cite journal |last=Lord Kelvin|first=William |title=On an Absolute Thermometric Scale |journal=Philosophical Magazine |date=October 1848 |url=http://zapatopi.net/kelvin/papers/on_an_absolute_thermometric_scale.html |accessdate=2008-02-06}}</ref>. Táto absolútna stupnica je dnes známa ako Kelvinova stupnica termodynamickej teploty. Kelvinova hodnota -273 záporná prevrátená hodnota 0,00366 - táto hodnota je všeobecne prijímaná hodnota koeficientu expanzie plynu pri zmene teploty o 1 stupeň.
=== [[Celziova stupnica]] ===
:<math>K = C + 273{,}15</math>,
:<math>C = K - 273{,}15</math>,
kde ''C'' je teplota v stupňoch Celzia, ''K'' je teplota v kelvinoch.


Roku 1954 rezolúcia 3 z 10. Generálnej konferencie pre váhy a miery (GKVM) moderne zadefinovala Kelvinovu stupnicu pridaním trojného bodu vody ako jej druhého definičného rámca a priradila mu hodnotu presne 273,16 Kelvinov.<ref name=res310>{{cite web |title=Resolution 3: Definition of the thermodynamic temperature scale |work=Resolutions of the 10th CGPM |publisher=Bureau International des Poids et Mesures |url=http://www.bipm.fr/en/CGPM/db/10/3/ |year=1954 |accessdate=2008-02-06}}</ref>
=== [[Fahrenheitova stupnica]] ===
[[File:CelsiusKelvinThermometer.jpg|right|thumb|upright|Teplomer so stupnicou v stupňoch Celzia (naľavo) a kelvinoch (napravo).]]
:<math>K = \frac{5(F + 459{,}67)}{9}</math>,
3. rezolúcia 13. GKVM v roku 1967/1968 nahradila stupeň Kelvina, °K<ref name=res313>{{cite web |title=Resolution 3: SI unit of thermodynamic temperature (kelvin) |work=Resolutions of the 13th CGPM |url=http://www.bipm.fr/en/CGPM/db/13/3/ |publisher=Bureau International des Poids et Mesures |year=1967 |accessdate=2008-02-06}}</ref> a premenovala jednotku prírastku termodynamickej teploty na kelvin, symbol K. Štvrtá rezolúcia rovnakej konferencie zadefinovala kelvin ako 1/273,16 termodynamickej teploty trojného bodu vody.<ref name="res413"/>
:<math>F = \frac{9K}{5} - 459{,}67</math>,
kde ''F'' je teplota v stupňoch Fahrenheita, ''K'' je teplota v kelvinoch.


=== [[Réaumurova stupnica]] ===
:<math>K = \frac{5}{4} \cdot R + 273{,}15</math>,
:<math>R = \frac{4(K - 273{,}15)}{5} </math>,
kde ''R'' je teplota v stupňoch Réaumura, ''K'' je teplota v kelvinoch.


== Navrhovaná redefinícia ==
⚫
== Referencie ==
Medzinárodný&nbsp;úrad pre&nbsp;váhy&nbsp;a&nbsp;miery (MUVM) sa v roku 2005 pustil do redifinície jednotiek , aj kelvinu, pomocou prísnejších pravidiel. Súčasná definícia z roku 20110 nie je dostatočná pre teploty pod 20K a nad 1300K.<ref name=nextdef>{{cite web |url=http://www.bipm.org/wg/CCT/TG-SI/Allowed/Documents/Report_to_CIPM_2.pdf |title=Report to the CIPM on the implications of changing the definition of the base unit kelvin |author=J. Fischer1|publisher=International Committee for Weights and Measures (CIPM) |date=2007-05-02 |accessdate=2010-02-23|display-authors=etal}}</ref> Komisia navrhla definíciu kelvinu ako teplotnej stupnice, pre ktorú je hodnota Boltzmannovej konštanty presne 1.3806505×10<sup>−23</sup>&nbsp;J/K.<ref name="draft">{{cite web
<references />
|url=http://www.bipm.org/utils/en/pdf/si_brochure_draft_ch2.pdf
|title=Draft Chapter 2 for SI Brochure, following redefinitions of the base units
|author=Ian Mills
|publisher=CCU
|date=29 September 2010
|accessdate=2011-01-01}}</ref>


Z vedeckého hľadiska by toto riešenie prepojilo teplotu so zbytkom SI a znamenalo stabilnú definíciu, nezávislú od hocijakej látky. Z praktického pohľadu bude redifinícia nepovšimnutá, voda bude stále mrznúť pri 0&nbsp;°C (273.15&nbsp;K / 32&nbsp;°F).<ref>{{cite web |url=http://www.bipm.org/wg/CCT/TG-SI/Allowed/Documents/Updating_the_definition_of_the_kelvin2.pdf |title=Updating the definition of the kelvin |publisher=International Bureau for Weights and Measures ([[BIPM]]) |accessdate=2010-02-23}}</ref>

== Praktické použitie ==

=== Farebná teplota ===
Kelvin sa často používa na meranie farebnej teploty svetelných zdrojov. Farebná teplota je založená na princípe, že čierne teleso vyžaruje žiarenie , ktorého farba závisí na teplote žiariča. Čierne telesá s teplotou pod 4000K sú červené a tie s teplotou nad 7500K modré. Farebná teplota je dôležitá vo fotografii. V astronómii je na nej založená klasifikácia hviezd a ich pozícia v Hertzsprung-Reussellovom diagrame. Napríklad fotosféra Slnka má efektívnu teplotu 5778 K.

=== Kelvin ako jednotka šumu ===
V elektronike sa kelvin používa ako indikátor šumu obvodu vzhľadom na pozadie.

⚫
== Referencie ==
{{Jednotky SI}}
{{Jednotky SI}}


Verzia z 07:24, 28. október 2015

z kelvinov na kelviny
Celzius [°C] = [K] − 273.15 [K] = [°C] + 273.15
Fahrenheit [°F] = [K] × 9⁄5 − 459.67 [K] = ([°F] + 459.67) × 5⁄9
Rankine [°R] = [K] × 9⁄5 [K] = [°R] × 5⁄9
Veľkosť jednotiek teploty:1 K = 1 °C = 9⁄5 °F = 9⁄5 °R

Kelvin je jednotkou teploty založenou na absolútnej stupnici. Je jednou zo siedmich zaákladných jednotiek SI. Má značku K. Kelvinova stupnica je absolútna stupnica termodynamickej teploty, ktorá ako svoj začiatok používa absolutnu nulu, teplotu, pri ktorej sa podľa popisu klasickej termodynamiky zastaví všetok pohyb. Kelvin je definovaný ako ako 1/273,16 termodynamickej teploty trojného bodu vody (presne  0.01 °C alebo 32.018 °F)[1]. Inými slovami, definícia hovorí, že trojný bod vody maá presne 273,16 K.

Kelvinova stupnica je pomenovaná po inžinierovi a fyzikovi Glasgowskej univerzity Williamovi Lordovi Kelvinovi ( 1824 - 1907 ), ktorý písal o potrebe absolútnej tepelnej stupnice. Narozdiel od Fahrenheitových alebo Celziových stupňov, pri Kelvinoch sa slovo stupeň nepoužíva.

0K = −273.15 °C (−459.67 °F)

História

Lord Kelvin

V roku 1848 písal Lord Kelvin vo svojej práci , On an Absolute Thermometric Scale, o potrebe stupnice, kde by nekonečný chlad (absolútna nula) bola najnižším bodom stupnice, a ktorá by ako jednoku používala stupeň Celzia. Kelvin vypočítal, že absolútna nula bola rovná −273 °C na teplomeroch v tej dobe[2]. Táto absolútna stupnica je dnes známa ako Kelvinova stupnica termodynamickej teploty. Kelvinova hodnota -273 záporná prevrátená hodnota 0,00366 - táto hodnota je všeobecne prijímaná hodnota koeficientu expanzie plynu pri zmene teploty o 1 stupeň.

Roku 1954 rezolúcia 3 z 10. Generálnej konferencie pre váhy a miery (GKVM) moderne zadefinovala Kelvinovu stupnicu pridaním trojného bodu vody ako jej druhého definičného rámca a priradila mu hodnotu presne 273,16 Kelvinov.[3]

Teplomer so stupnicou v stupňoch Celzia (naľavo) a kelvinoch (napravo).

3. rezolúcia 13. GKVM v roku 1967/1968 nahradila stupeň Kelvina, °K[4] a premenovala jednotku prírastku termodynamickej teploty na kelvin, symbol K. Štvrtá rezolúcia rovnakej konferencie zadefinovala kelvin ako 1/273,16 termodynamickej teploty trojného bodu vody.[1]


Navrhovaná redefinícia

Medzinárodný úrad pre váhy a miery (MUVM) sa v roku 2005 pustil do redifinície jednotiek , aj kelvinu, pomocou prísnejších pravidiel. Súčasná definícia z roku 20110 nie je dostatočná pre teploty pod 20K a nad 1300K.[5] Komisia navrhla definíciu kelvinu ako teplotnej stupnice, pre ktorú je hodnota Boltzmannovej konštanty presne 1.3806505×10−23 J/K.[6]

Z vedeckého hľadiska by toto riešenie prepojilo teplotu so zbytkom SI a znamenalo stabilnú definíciu, nezávislú od hocijakej látky. Z praktického pohľadu bude redifinícia nepovšimnutá, voda bude stále mrznúť pri 0 °C (273.15 K / 32 °F).[7]

Praktické použitie

Farebná teplota

Kelvin sa často používa na meranie farebnej teploty svetelných zdrojov. Farebná teplota je založená na princípe, že čierne teleso vyžaruje žiarenie , ktorého farba závisí na teplote žiariča. Čierne telesá s teplotou pod 4000K sú červené a tie s teplotou nad 7500K modré. Farebná teplota je dôležitá vo fotografii. V astronómii je na nej založená klasifikácia hviezd a ich pozícia v Hertzsprung-Reussellovom diagrame. Napríklad fotosféra Slnka má efektívnu teplotu 5778 K.

Kelvin ako jednotka šumu

V elektronike sa kelvin používa ako indikátor šumu obvodu vzhľadom na pozadie.

Referencie

  1. ↑ a b Resolution 4: Definition of the SI unit of thermodynamic temperature (kelvin) [online]. Bureau International des Poids et Mesures, 1967, [cit. 2008-02-06]. Dostupné online.
  2. ↑ LORD KELVIN, William. On an Absolute Thermometric Scale. Philosophical Magazine, October 1848. Dostupné online [cit. 2008-02-06].
  3. ↑ Resolution 3: Definition of the thermodynamic temperature scale [online]. Bureau International des Poids et Mesures, 1954, [cit. 2008-02-06]. Dostupné online.
  4. ↑ Resolution 3: SI unit of thermodynamic temperature (kelvin) [online]. Bureau International des Poids et Mesures, 1967, [cit. 2008-02-06]. Dostupné online.
  5. ↑ J. Fischer1. Report to the CIPM on the implications of changing the definition of the base unit kelvin [online]. International Committee for Weights and Measures (CIPM), 2007-05-02, [cit. 2010-02-23]. Dostupné online.
  6. ↑ Ian Mills. Draft Chapter 2 for SI Brochure, following redefinitions of the base units [online]. CCU, 29 September 2010, [cit. 2011-01-01]. Dostupné online.
  7. ↑ Updating the definition of the kelvin [online]. International Bureau for Weights and Measures (BIPM), [cit. 2010-02-23]. Dostupné online.
Zdroj: „https://sk.wikipedia.org/w/index.php?title=Kelvin&oldid=6149162“