Kelvin (°K)

Kelvinen är basenheten för termodynamisk temperatur i Internationella måttenhetssystemet. Dess beteckning är K, skriven utan gradtecken och utan ordet grad, så temperaturer anges som 300 kelvin och inte som 300 grader kelvin.

Dess nollpunkt är den absoluta nollpunkten, den temperatur där partiklarnas termiska rörelse når sitt kvantmekaniska minimum. Kallare kan det inte bli, vilket gör kelvinen till en absolut och inte en relativ skala. Den egenskapen spelar roll i fysiken eftersom förhållanden blir meningsfulla: en gas vid 600 kelvin har dubbelt så hög absolut temperatur som en vid 300, ett påstående som helt enkelt är falskt om samma temperaturer skrivs i Celsius eller Fahrenheit.

Kelvinens storlek är identisk med grad Celsius storlek, så temperaturskillnader blir numeriskt lika i bägge. Bara förskjutningen skiljer, och den är exakt 273,15. William Thomson, senare lord Kelvin, föreslog den absoluta skalan 1848 och slöt sig utifrån Carnots arbeten om värmemaskiner till att det måste finnas en termodynamisk temperatur oberoende av varje enskilt ämne.

Sedan 2019 definieras kelvinen genom att Boltzmanns konstant fastställs till exakt 1,380649 gånger tio upphöjt till minus tjugotre joule per kelvin. Den tidigare definitionen använde vattnets trippelpunkt, en verklig fysisk fixpunkt som ändå beror på provets isotopsammansättning. Kryoteknik, astronomi, spektroskopi och färgtemperatur inom fotografi och belysning använder enheten, och därför säljs en varmvit lampa som 2700 K och dagsljus som 5500 K.

Hela ämnesområden bor på bestämda punkter av skalan. Den kosmiska bakgrundsstrålningen ligger vid 2,725 kelvin, flytande heliums kokpunkt vid 4,2, och supraledare av det äldre slaget arbetar under omkring 20, vilket är varför de kräver helium i stället för kväve. Flytande kväve kokar vid 77 kelvin och är billigt, så upptäckten 1986 av material som supraleder över det märket ändrade vad som var görligt. I andra änden lyser en glödtråd nära 2800 kelvin, Solens yta ligger vid 5800 och dess kärna når femton miljoner. Att uttrycka allt detta på en enda skala med en fysikalisk nollpunkt är det som gör sådana jämförelser meningsfulla.

Noll kelvin motsvarar minus 273,15 grader Celsius, och 273,15 kelvin motsvarar 0 grader Celsius.

Omvandlingstabell för Kelvin