此条目介绍的是一种温度单位。关于其他用法,请见“开尔文 (消歧义)”。
开尔文
单位制国际单位制基本单位
物理量名称温度
符号K 
得名第一代开尔文男爵威廉·汤姆森
正式定义
定义开尔文,热力学温度单位,等于水的三相点的热力学温度的1/273.16
2019年 开尔文
单位制国际单位制基本单位
物理量名称温度
符号K 
得名第一代开尔文男爵威廉·汤姆森
正式定义
机构国际度量衡委员会
制订日期2018国际度量衡大会
生效日期2019年5月20日
定义开尔文,符号 K,SI 的热力学温度单位。当玻尔兹曼常数k 以单位J⋅K,即 kg⋅m⋅s⋅K,表示时,将其固定数值取为6977138064900000000♠1.380649×10 来定义开尔文,其中千克、米和秒用h, cΔνCs定义。
A thermometer calibrated in degrees Celsius (left) and kelvins (right)

开尔文英语:Kelvin)是温度的计量单位。它是国际单位制(SI)的七个基本单位之一,符号为K。以开尔文计量的温度标准称为热力学温标,其零点为绝对零度。在热力学的经典表述中,绝对零度下所有热运动停止。1开尔文定义为水的三相点与绝对零度相差的273.16。水的三相点是0.01°C,因此温度变化1摄氏度,相当于变化1开尔文。

克氏温标得名自英国工程师和物理学家威廉·汤姆森,第一代开尔文男爵(1824–1907)。

历史

开尔文勋爵,该单位的同名人物
1848年
开尔文勋爵(威廉·汤姆森)在其论文《关于一种绝对温标》(On an Absolute Thermometric Scale)中写道,需要一种以“绝对的冷”(绝对零度)作为零点的温标,使用摄氏度作为其单位增量。汤姆森用当时的空气温度计测算出绝对零度等于−273 °C。这种绝对温标现在称为开尔文热力学温标。
1954年
第10届国际计量大会(CGPM)第3号决议给出了热力学温标的现代定义,表明水的三相点为其第二定义点,并规定将其温度订定为273.15开。
1967-1968年
第13届CGPM第3号决议将热力学温度的单位增量由“绝对度”(符号K)更名为“开尔文”(符号K)。同时,因为意识到要更明确地定义单位增量的程度的必要,第13次在国际度量衡大会第4号决议中指出“开尔文,热力学温度单位,等于水的三相点的热力学温度的273.16。”
2005年
国际计量委员会声称为了阐明水的三相点的温度,开尔文热力学温标中的定义适用于VSMOW标准中规定的水有同位素结构。

重新定义

2005年,国际计量委员会着手于重新定义开尔文,让它有一个更严格的定义。目前(2010)的定义并不能满足于在低于20K和高于1300K处的使用。 委员会提出,应重新定义开尔文,以使得波尔兹曼常数是一个定值6977138065049999999♠1.3806505×10 J/K。 委员会原本希望,这个项目会在2011年的国际度量衡大会上通过,但到了2011年,这个提议又被推后到2014年,成为一个更大的项目中的一部分。

新定义提案于2018年11月16日通过,已于2019年5月20日起生效。

从科学的观点来看,这个新定义会使开尔文和其它国际标准单位连接起来,并且可以不再依赖于某种特定的物质。从实际的观点来看,这个新定义不会造成任何区别,水在一个大气压下的凝固点仍然是 0 °C (32 °F, 273.15 K)。

实际使用

色温

主条目:色温参见:斯特藩-玻尔兹曼常数

开尔文常用于测量光源的色温。色温基于黑体发出的光的颜色取决于辐射体的温度的原理。温度低于约4000 K的黑体为浅红色,温度高于约7500 K为浅蓝色。色温在投影和摄影的领域很重要,约5600 K的色温需要匹配“日光”胶片。在天文学领域,恒星的光谱和它们在赫罗图中的位置部分取决于他们的表面温度,被称作有效温度。例如,太阳的光球的有效温度为5778 K。

与其它温度单位之间的转换

主条目:温度单位换算
从开氏温标换算至其他温度单位从其他温度单位换算至开氏温标
摄氏温标[°C] = [K] - 273.15[K] = [°C] + 273.15
华氏温标[°F] = [K] × 5 − 459.67[K] = ([°F] + 459.67) × 9
兰金温标[R] = [K] × 5[K] = [R] × 9
Delisle[°De] = (373.15 − [K]) × 2[K] = 373.15 − [°De] × 3
牛顿温标[°N] = ([K] − 273.15) × 100[K] = [°N] × 33 + 273.15
列氏温标[°Ré] = ([K] − 273.15) × 5[K] = [°Ré] × 4 + 273.15
Rømer[°Rø] = ([K] − 273.15) × 40 + 7.5[K] = ([°Rø] − 7.5) × 21 + 273.15
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