Kelvin: Enkelt forklart

Temperaturskalaen kelvin var oppfinnelsen til den britiske oppfinneren og vitenskapsmannen William Thomson, også kjent som Lord Kelvin. Denne skalaen er en av de tre best kjente temperaturskalaene som finnes i verden, sammen med fahrenheit og celsius.

I likhet med andre temperaturskalaer, er frysepunktet og kokepunktet til skalaen avgjørende faktorer. På kelvin skalaen er det 100 grader mellom temperaturen hvor vann fryser og koker, henholdsvis 273,16 kelvin og 373,16 kelvin.

Hver bestanddel på denne skalaen blir kalt kelvin framfor en grad, men er samtidig like stor som en grad på celsius skalaen. Av denne grunn bruker man bare bokstaven K, og ikke det tradisjonelle grad symbolet når man opererer med kelvin skalaen. Samtidig er det viktig å ha i bakhodet at det ikke finnes negative tall på kelvin skalaen, og det laveste tallet er 0 K.

Ideen til kelvin skalaen ble igangsatt av en oppdagelse på 1800-tallet. Man oppdaget på denne tiden forholdet mellom volumet og temperaturen til en gass, og forskere tenkte at volumet til en gass burde nå null ved temperaturen -273,15 celsius.

I 1848 brukte Lord Kelvin dette som grunnlag for sin nye absolutte temperatur skala. Han definerte «absolutt» som temperaturen hvor molekyler sluttet å bevege seg, også kalt uendelig kulde». Fra det absolutte nullpunktet brukte han de samme enhetene som celsius for å avgjøre økningen på skalaen. Nettopp derfor har celsius og kelvin samme enheter på skalaen, bare at de bruker ulik benevning, henholdvis grad og Kelvin.

Praktisk talt er det ikke mulig å nå det absolutte nullpunkt på Kelvin skalaen, allikevel har forskere lykkes, ved bruk av moderne laser teknologi, i å senke ulik materies temperatur til kun et par desimaler over kelvin-skalaens absolutte nullpunkt.

Kelvin skalaen tok også inspirasjon fra Carnot- motoren, som er en teori som undersøker forholdet mellom press, arbeid og temperatur. Dette er en av de mest fundamentale teoriene innenfor fysikk og termodynamikk, og måler en motors effektivitet.

Kelvin skalaen er blitt populær blant vitenskapsfolk fordi den ikke bruker negative tall. Dette gjør skalaen svært praktisk når det gjelder å måle de laveste temperaturene til flytende helium og flytende nitrogen. Fraværet av negative tall gjør det også langt lettere å kalkulere forskjeller mellom temperaturer, som f.eks. gjør det mulig å si at en temperatur er tre ganger så stor som en annen temperatur.

Den samme skalaen kan også brukes for å presist anslå fargetemperatur og blir ofte brukt når det gjelder belysning. Når det gjelder lys og lyspærer kan kelvin skalaen representere de ulike fargetemperaturene, som f.eks. hvit, blå, lyserød osv., som alle kan relateres til den fysiske temperaturen til et objekt.

Da kelvin forsket på skalaen sin varmet han opp en bit med karbon, fargen til karbonet startet fra et lyserødt lys, og økte mot lysere gul i takt med at temperaturen økte, til slutt ble fargen sterk blå og hvit på den høyeste temperaturen.

Omregning

Kelvin til fahrenheit, trekke fra 273,15, gang med 1,8, så legg til 32

Fahrenheit til kelvin, trekk fra 32, gang med fem, del på ni, så legg til 273, 15

Kelvin til celsius, legge til 273

Celsius til kelvin, trekk fra 273

Kelvin var en talentfull matematiker, et faktum som spilte en stor rolle i flere av hans andre oppfinnelser, inkludert en oppfinnelse som førte til den første telegram-kabelen og mange nautiske instrumenter.

Hans forskning på varme bidro til hans skapelse av den andre loven av termodynamikk, denne sier at varme ikke vil reise fra en kaldere materie til en varmere materie. Hans dokumentasjon av denne loven sier at varmen fra en energikilde med høy temperatur vil miste noe av sin kvalitet på reisen til en kaldere materie.