Menu

Termodinâmica.
Transformação de energia

Energia térmica I combustão.
Efeitos da termodinâmica

Entropia

Grau de Kelvin

Grau de Kelvin

O Kelvin é a unidade de temperatura do Sistema Internacional. O Kelvin é uma das sete unidades básicas de temperatura. Seu símbolo no sistema internacional de unidades é K. A escala de Kelvin é uma escala de temperatura termodinâmica (absoluta) onde o zero absoluto, a ausência teórica de energia, é zero (0 K). Esta unidade tem o nome do físico britânico, matemático e engenheiro William Thomson (1824 - 1907), que mais tarde foi nomeado Lord Kelvin. Lord Kelvin escreveu sobre a necessidade de uma " escala de temperatura termodinâmica".

Para expressar a diferença de temperatura ou o intervalo, o uso de kelvins em vez de graus centígrados ajuda a evitar situações em que essas quantidades são confundidas com a temperatura centígrada. O Kelvin é a unidade de temperatura adequada para uso em unidades derivadas, como W / (m · K) ou para ter um prefixo, como milli in mK.

Unidades de medida da escala Kelvin

Ao contrário dos graus Fahrenheit e Celsius, Kelvin não é um "grau", nem deveria ser escrito com o símbolo de grau. O nome correto da unidade é Kelvin (iniciado em minúsculas). Às vezes você pode ver escrito como grau Kelvin, ou com o símbolo K por analogia com o grau Celsius, mas não está correto. Suas unidades são kelvins e se expressam com um único K.

O Kelvin foi definido em 1954 como grau Kelvin na 10ª Conferência Geral de Pesos e Medidas. Por decisão tomada em 1967 na 13ª CGPM, o nome se torna o atual Kelvin.

Definição de kelvin

O kelvin é definido com base em 2 fatores,

  • Zero Kelvin corresponde ao zero absoluto, que é a temperatura mínima que pode ser alcançada, e corresponde à falta de movimento no nível molecular. Esta temperatura é igual a -273,15 graus Celsius, e a -459,67 graus Fahrenheit
  • A kelvin é exatamente 1 / 273,16 da temperatura termodinâmica do ponto triplo da água. Uma diferença de um kelvin é equivalente a um grau Celsius, atualmente, a escala Celsius é definida a partir do kelvin e o grau Celsius é uma unidade derivada do sistema internacional de unidades.
  • Em 2007, a 23ª CGPM adotou uma resolução na qual esclarecia que a água à qual se refere a definição de Kelvin deve ter uma composição isotrópica específica.

    Usos práticos do kelvin

    O grau Kelvin é usado em muitos aspectos da física. No entanto, apresentamos duas aplicações nas quais o kelvin tem uma importância especial.

    Temperatura de cor

    Kelvin é freqüentemente usado para medir a temperatura de cor de fontes de luz. A temperatura de cor é baseada no princípio de que um radiador preto emite luz cuja cor depende da temperatura do radiador. Corpos negros com temperaturas abaixo de cerca de 4000 K parecem avermelhados, enquanto aqueles acima de 7500 K parecem azulados.

    Temperatura de cor é importante nos campos de projeção de imagem e fotografia, onde uma temperatura de cor de aproximadamente 5600 K é necessária para combinar com as emulsões de filme "diurno". Na astronomia, a classificação das estrelas e seu lugar no diagrama de Hertzsprung-Russell baseiam-se, em parte, na sua temperatura superficial, conhecida como temperatura efetiva. A fotosfera do Sol, por exemplo, tem uma temperatura efetiva de 5778 K.

    As câmeras digitais e o software fotográfico costumam usar a temperatura de cor em K nos menus de edição e configuração. O guia simples é que quanto maior a temperatura da cor, mais branca ou azul será a imagem. A redução na temperatura da cor dará uma imagem mais dominada por cores avermelhadas "mais quentes".

    Kelvin como medida de ruído

    Em electrónica, o kelvin é utilizado como um indicador de quão alto é um circuito com piso de ruído final, ou seja, temperatura de ruído. A chamada Johnson-Nyquist resistências e condensadores de ruído discretas de um tipo de ruído térmico derivada a partir da constante de Boltzmann e pode ser utilizado para determinar a temperatura de ruído de um circuito utilizando a fórmula de Friis para ruído.

    História da escala de Kelvin

    A escala de Kelvin e sua unidade tiveram diferentes marcos de desenvolvimento ao longo da história:

    1848: William Thomson, primeiro Barão de Kelvin escreveu em seu diário Na escala termométrica absoluta, da necessidade de uma escala onde "o infinito frio" (zero absoluto) era o ponto nulo da escada, e que ele usou o grau Celsius por seu aumento na unidade. Esta escala absoluta é hoje conhecida como a escala de temperatura termodinâmica de Kelvin. É notável que o valor de Thomson de -273,15 realmente obteve 0,00366, que foi o coeficiente de expansão aceito do gás por grau Celsius em relação ao ponto de congelamento. O inverso de -0,00366, expresso com cinco dígitos significativos, é -273,22 ° C, que é extraordinariamente na borda do valor verdadeiro de -273,15 ° C.

    1954: Resolução 3 da 10 CGPM deu o Kelvin dimensionar a sua definição moderna, que designa o ponto triplo da água como o segundo ponto que define e atribui a sua temperatura em graus Kelvin exactamente 273,16.

    1967/1968: A Resolução 3 da 13ª CGPM renomeou o aumento da temperatura termodinâmica como kelvin, símbolo K, que substituiu o grau absoluto, símbolo K. Além disso, é útil definir mais explicitamente a magnitude do aumento, a 13ª CGPM também afirma na resolução 4 que o kelvin, unidade de temperatura termodinâmica, é igual à fração 1 / 273,16 da temperatura termodinâmica do ponto triplo da água.

    2005: O Comité Internacional para pesos e medidas (CIPM), uma comissão da MGCF, disse que, para o objectivo de delinear a temperatura do ponto triplo da água, definindo a escala de temperatura termodinâmica Kelvin Remete-se a água com um Composição do isótopo especificada na Norma Viena Water Médio Padrão (VSMOW).

    valoración: 3.6 - votos 7

    Última revisão: 28 de agosto de 2017