Température des capteurs de mesure

Degré Kelvin

Degré Kelvin

Le degré Kelvin est l'unité de température du système international. Le degré Kelvin est l’une des sept unités de température de base. Son symbole dans le système international d'unités est K.

Avec le degré Celsius, le degré Kelvin est l’une des deux unités de température les plus utilisées dans le monde.

L'échelle Kelvin est une échelle de température thermodynamique (absolue) où le zéro absolu, l'absence théorique d'énergie, est égal à zéro (0 K). Cette unité porte le nom du physicien, mathématicien et ingénieur britannique William Thomson (1824 - 1907), qui s'appellera plus tard Lord Kelvin. Lord Kelvin a écrit sur la nécessité d'une "échelle de température thermodynamique".

Pour exprimer la différence de température ou de plage, l'utilisation de degrés Kelvin (ou Kelvin) au lieu de degrés centigrades permet d'éviter les situations dans lesquelles ces quantités sont confondues avec la température centigrade. Kelvin est l'unité de température appropriée pour une utilisation dans des unités dérivées, telles que W / (m · K) ou pour avoir un préfixe, tel que mill in mK.

Différence entre les degrés kelvin et kelvin

Contrairement aux degrés Fahrenheit et Celsius, le Kelvin n’est pas un "degré" et ne devrait pas être écrit avec le symbole du degré. Le nom correct de l’unité est Kelvin (commencé en minuscule). Parfois, vous pouvez voir écrit en degrés Kelvin ou avec le symbole ° K par analogie avec le degré Celsius, mais ce n’est pas correct. Leurs unités sont des kelvins et ils expriment avec un seul K.

Le kelvin a été défini en 1954 comme grade Kelvin lors de la 10e Conférence générale des poids et mesures. Par décision prise en 1967 à la 13e CGPM, le nom devient l'actuel kelvin.

En 1967/1968, la résolution 3 de la 13e Conférence générale des poids et mesures a changé le nom de l’augmentation unitaire de la température thermodynamique "kelvin", symbole K, remplaçant le mot "degré Kelvin", symbole K.

Définition de kelvin

Le Kelvin (ancien diplôme Kelvin) est défini en fonction de 2 facteurs,

  • Zero Kelvin correspond au zéro absolu, qui correspond à la température minimale pouvant être atteinte et correspond à l'absence de mouvement au niveau moléculaire. Cette température est équivalente à -273,15 degrés Celsius et -459,67 degrés Fahrenheit.
  • Un Kelvin est exactement 1 / 273,16 de la température thermodynamique du point triple de l'eau. Une différence d'un Kelvin équivaut à un degré Celsius. Actuellement, l'échelle Celsius est définie à partir du degré Kelvin et le degré Celsius est une unité dérivée du système international d'unités.
  • En 2007, la 23e Conférence générale des poids et mesures a adopté une résolution précisant que l'eau à laquelle la définition de Kelvin fait référence doit avoir une composition isotrope spécifique.

    Utilisations pratiques du kelvin

    Le degré Kelvin est utilisé dans de nombreux aspects de la physique. Cependant, nous présentons deux applications dans lesquelles le kelvin a une importance particulière.

    Température de couleur

    Le degré Kelvin est souvent utilisé dans la mesure de la température de couleur des sources lumineuses. La température de couleur est basée sur le principe selon lequel un radiateur à corps noir émet une lumière dont la couleur dépend de la température du radiateur. Les corps noirs dont la température est inférieure à 4 000 K environ semblent rougeâtres, tandis que ceux situés au dessus de 7 500 K apparaissent bleutés.

    La température de couleur est importante dans les domaines de la projection d’image et de la photographie, où une température de couleur d’environ 5600 K est nécessaire pour correspondre aux émulsions de film "de lumière du jour". En astronomie, la classification stellaire des étoiles et leur place dans le diagramme de Hertzsprung-Russell reposent en partie sur leur température de surface, appelée température effective. La photosphère du Soleil, par exemple, a une température effective de 5778 K.

    Les appareils photo numériques et les logiciels photo utilisent souvent la température de couleur en K dans les menus d'édition et de configuration. Le guide simple est que plus la température de couleur est élevée, plus l'image sera blanche ou bleue. La réduction de la température de couleur donnera une image davantage dominée par des couleurs rougeâtres, "plus chaudes".

    Kelvin comme mesure du bruit

    En électronique, le kelvin est utilisé comme indicateur du bruit d’un circuit par rapport au bruit de fond final, c’est-à-dire à la température du bruit. Le bruit dit Johnson-Nyquist des résistances et condensateurs discrets est un type de bruit thermique dérivé de la constante de Boltzmann et peut être utilisé pour déterminer la température de bruit d'un circuit utilisant les formules de Friis pour le bruit.

    Histoire de l'échelle Kelvin

    L’échelle Kelvin et son unité ont connu différents jalons de développement au cours de leur histoire:

    1848: William Thomson, le premier baron de Kelvin, écrit dans son journal Sur l'échelle thermométrique absolue, la nécessité d'une échelle où "le froid infini" (zéro absolu) était le point zéro de l'échelle et qu'il utilisait le degré Celsius par votre unité augmente. Cette échelle absolue est connue aujourd'hui sous le nom d'échelle de température thermodynamique de Kelvin. Il convient de noter que la valeur de Thomson de -273,15 a en fait obtenu 0,00366, soit le coefficient de dilatation accepté du gaz par degré Celsius par rapport au point de congélation. L'inverse de -0,00366 exprimé avec cinq chiffres significatifs est de -273,22 ° C, ce qui est extraordinairement à la limite de la valeur réelle de -273,15 ° C.

    1954: La résolution 3 de la 10e CGPM donne sa définition moderne à l'échelle Kelvin, en désignant le point triple de l'eau comme deuxième point qui définit et attribue sa température à exactement 273,16 degrés Kelvin.

    1967/1968: La résolution 3 de la 13e CGPM a renommé l'augmentation de la température thermodynamique en kelvin, symbole K, qui a remplacé le degré absolu, symbole ° K. De plus, il est utile de définir plus explicitement l'ampleur de l'augmentation, la 13e CGPM également affirme à la résolution 4 que le kelvin, unité de température thermodynamique, est égal à la fraction 1/273,16 de la température thermodynamique du point triple de l’eau.

    2005: le Comité international des poids et mesures (CIPM), un comité de la CGPM, a déclaré que, pour délimiter la température du point triple de l'eau, la définition de l'échelle de température thermodynamique Kelvin ferait référence à de l'eau avec une composition isotope spécifié dans la norme de Vienne relative à la qualité moyenne des eaux de mer (VSMOW).

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    Dernier examen: 28 août 2017

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