Kelvin (°K)

Kelvinen er basisenheden for termodynamisk temperatur i Det Internationale Enhedssystem. Symbolet er K, skrevet uden gradtegn og uden ordet grad, så temperaturer angives som 300 kelvin og ikke som 300 grader kelvin.

Dens nulpunkt er det absolutte nulpunkt, den temperatur, hvor partiklernes termiske bevægelse når sit kvantemekaniske minimum. Koldere kan det ikke blive, hvilket gør kelvinen til en absolut og ikke en relativ skala. Den egenskab har betydning i fysikken, fordi forhold bliver meningsfulde: en gas ved 600 kelvin har dobbelt så høj absolut temperatur som en ved 300, et udsagn, der ganske enkelt er falsk, hvis de samme temperaturer skrives i celsius eller fahrenheit.

Kelvinens størrelse er identisk med grad celsius størrelse, så temperaturforskelle bliver talmæssigt ens i begge. Kun forskydningen adskiller sig, og den er nøjagtigt 273,15. William Thomson, senere lord Kelvin, foreslog den absolutte skala i 1848 og sluttede ud fra Carnots arbejder om varmemaskiner, at der måtte findes en termodynamisk temperatur uafhængig af ethvert enkelt stof.

Siden 2019 defineres kelvinen ved at fastsætte Boltzmanns konstant til nøjagtigt 1,380649 gange ti opløftet til minus treogtyve joule pr. kelvin. Den tidligere definition brugte vandets tripelpunkt, et virkeligt fysisk fikspunkt, der dog afhænger af prøvens isotopsammensætning. Kryoteknik, astronomi, spektroskopi og farvetemperatur inden for fotografi og belysning bruger enheden, og derfor sælges en varmhvid pære som 2700 K og dagslys som 5500 K.

Hele fagområder bor på bestemte punkter af skalaen. Den kosmiske baggrundsstråling ligger ved 2,725 kelvin, flydende heliums kogepunkt ved 4,2, og superledere af den ældre slags arbejder under omkring 20, hvilket er grunden til, at de kræver helium i stedet for kvælstof. Flydende kvælstof koger ved 77 kelvin og er billigt, så opdagelsen i 1986 af materialer, der superleder over det mærke, ændrede, hvad der var gørligt. I den anden ende lyser en glødetråd nær 2800 kelvin, Solens overflade ligger ved 5800, og dens kerne når femten millioner. At udtrykke alt dette på én enkelt skala med et fysisk nulpunkt er det, der gør sådanne sammenligninger meningsfulde.

Nul kelvin svarer til minus 273,15 grader celsius, og 273,15 kelvin svarer til 0 grader celsius.

Omregningstabel for Kelvin