קלווין

קלווין (Kelvin) היא יחידת מידה לטמפרטורה, חלק מיחידות מערכת היחידות הבין-לאומית. את היחידה מסמנים ב‑K והיא נקראת על־שם הפיזיקאי לורד קלווין (ויליאם תומסון).

לורד קלווין קבע ב‑1841 את רעיון נקודת האפס. האפס המוחלט (הטמפרטורה הנמוכה ביותר האפשרית) הוא 0 K או −273.15 °C. לפי התיאור התרמודינמי, בנקודה זו תנועת החום נעלמת. לפי אותו תיאור אי אפשר לרדת מתחת לנקודה זו או להגיע אליה ממש. עם זאת, בהגדרות הטמפרטורה אפשר לדבר גם על טמפרטורות שליליות, והן הוצגו בניסויים.

סולם קלווין מבוסס על סולם צלזיוס (Celsius): מעלת קלווין אחת זהה במידה למעלה צלזיוס אחת. ההבדל הוא נקודת ההתחלה של המדידה. היסטורית נקודת הקיפאון של המים הוגדרה כ‑0 °C; לאחר ההבנה של האפס המוחלט נקבע ערכה כ‑273.15− °C.

ב‑1948 נקבעה נקודת המשולשת של המים כנקודת הייחוס של הטמפרטורות. בהתאם נקודת הקיפאון הוגדרה כ‑0.01 °C מתחת לנקודה המשולשת. ב‑1954 הוגדר הקלווין מחדש כך שנקודת המשולשת של המים היא בדיוק 273.16 K, והאפס המוחלט הוא בדיוק 0 K. מאחר שנקודת המשולשת הוגדרה כ‑0.01 °C, ההפרש בין הסולמות הוא בדיוק 273.15.

יש קשר בין טמפרטורה לאנרגיה. בטמפרטורה של 0 K אין אנרגיה תרמית במערכת לפי ההגדרה. יחס המרה ליניארי בין יחידות הטמפרטורה ליחידות האנרגיה נקבע על ידי קבוע בולצמן (הקושר בין טמפרטורה לאנרגיה). מכיוון שטמפרטורה משקפת את האנרגיה הקינטית הממוצעת של חלקיקי החומר, אפשר לקשר בין טמפרטורה למהירות המולקולות.

קלווין (Kelvin) היא יחידת מידה לטמפרטורה. מסמנים אותה ב‑K. היחידה נקראת על שם לורד קלווין.

אפס מוחלט (הקר ביותר) הוא 0 K או −273.15 °C. בטמפרטורה זו התנועה התרמית נעלמת.

קלווין קשור לסולם צלזיוס (Celsius). מעלת קלווין אחת שווה במידה למעלה צלזיוס אחת. ההבדל הוא נקודת ההתחלה של המדידה.

ב‑1954 קבעו שנקודת המשולשת של המים שוות ל‑273.16 K. לכן ההפרש בין הסולמות הוא בדיוק 273.15.

טמפרטורה קשורה לאנרגיה. קבוע בולצמן (קשר בין טמפרטורה ואנרגיה) מקשר ביניהם. בטמפרטורה נמוכה המולקולות זזות לאט יותר.